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吸收波譜 absorption spectrum

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2006-08-11
  表示吸收率或吸收系數(shù)與被吸收的單色光波長或振動數(shù)之間的關(guān)系。根據(jù) BornOppenheimer的近似,分子內(nèi)部的能量E可以Ee,EvEr的總和表示。其中Ee是取決于電子運動狀態(tài)的能量,Ev是取決于原子核運動狀態(tài)的能量,Er是取決于分子整體旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的能量。這些能量都是被量子化的,在系統(tǒng)內(nèi)取固有的(電子)離散值。一般將離散的能量狀態(tài)稱為能級(energy level),最低的狀態(tài)稱為基態(tài)(groundstate),其它狀態(tài)叫做激發(fā)態(tài)(excited state)。光的吸收是由于系統(tǒng)從光子接受能量后,從某個能級E1往更高的能級E2過渡。因為波長為λ的光子具有能量hc/λ(h是普朗克常數(shù),c是光速),所以被吸收的光波長可以λ=hc/(E2E1)表示。 E1E2都屬于Er時,從長波長的紅外線區(qū)域向微波區(qū)域傳播,可觀測到旋轉(zhuǎn)波譜。在ErEv變更過渡的情況,在紅外區(qū)可見到振動旋轉(zhuǎn)波譜,Ee也變更的情況,在可見光區(qū)或紫外區(qū)出現(xiàn)電子波譜。分子的電子波譜一般由幾個吸收帶組成,造成吸收帶寬度(width of absorption band)的原因有下列三種:(1)振動:由于測量條件(如光譜儀的分辨率或溫度)的限制,不能將取決于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的細微結(jié)構(gòu)分開,這就在吸收光波長的吸收帶寬度上表現(xiàn)出來。(2)過渡前后的各激發(fā)態(tài),因其壽命(life time)τ有限,根據(jù)量子力學(xué)的不確定性原理,其能量E,△Eh/τ是不確定的。(3)由于系統(tǒng)內(nèi)部或外部的情況不固定,能量狀態(tài)就會產(chǎn)生統(tǒng)計的分布。
 

 

 
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