分子光谱PPT.ppt

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1、第四章分子光谱把被分子吸收的光或由分子发射,散射出来的光进行分光所得到的光谱1分子的运动与能量及光谱对应关系分子分子的运动：平动(10－18ev)，转动分子内部运动原子核运动：振动电子运动：电子跃迁分子光谱→分子的转动，分子中原子的振动，分子中电子的跃迁分子状态→转动态、振动态、电子状态分子能量→E=ER+Ev+Ee1.概况23转动态、振动态核动能排斥能转动、振动的Schrodinger方程4单电子波函数Ei单电子能量电子状态（MO.核固定近似）电子动能吸引排斥电子运动的Schrödinger方程5转动能级间隔ER=10-4~10-2ev,1~0.0025cm远红外谱

2、，微波谱振动能级间隔Ev=10-2~100ev,25~1m，红外光谱400~10000cm-1，拉曼光谱电子能级间隔Ee=100~102ev，1000~100nm，紫外可见光谱荧光光谱6J=0,1,2转动量子数2。双原子分子的转动光谱模型：刚性转子，（分子转动时核间距不变）I转动惯量，I=µr2M2角功量平方算符方程：转动量子化7（转动常数）转动能级图8极性分子有转动光谱选律谱线――远红外线，微波谱测定异核双原分子的键长，同位素效应9模型：简谐振子势能re：平衡距离q：分子核间距与平衡核间距之差K：力常数，表示化学鍵的强弱。S方程3.双原子分子的振动光谱10可解

3、：：谐振子的经典振动频率,振动量子化11选律:极性分子HCl简谐振子模型仅适用于双原子分子红外吸收谱12非谐振子模型势能曲线选律：偶极矩变化的13光跃迁频率解离能光跃迁频率解离能14振动能级的改变必然伴随着转动能级的改变振动谱带是由许多转动谱带组成的。选律：极性分子系列谱线可分为：R支P支4双原子分子的振－转光谱15振转红外谱振转能级的跃迁16n原子分子（运动:平动，转动,振动）---总自由度3n(X,Y,Z)振动自由度3n-6，每个振动自由度都有一种基本振动方式，称为简正振动或正则振动。（NormalModes）当分子按此方式振动时，所有的原子都同位相，而且同频率。

4、（1）正则振动→特征频率→特征吸收（2）相同的化学键→相同的振动频率→鉴别（官能团）5多原子分子的振动光谱17跃迁中：偶极矩变化的→红外活性偶极矩不变化的→拉曼活性（散射光谱）极化率变化的186.分子的电子光谱19吸收，发射，散射一电磁波7.各种谱仪2021§4.3光电子能谱22表面物理，表面化学的实验方法→表面形状，离子价态，表面键性质化学状态→元素价键结构→形貌物相电子态§4.3电子能谱23可分为：UPS:UVPhotoelectronSpectroscopyXPS:X-rayPhotoelectronSpectroscopyESCA:ElectronSpectro

5、scopyforChemicalAnalysis化学分析电子能谱以X射线为源，测量内层电子的结合能，其变化为化学位移。光电子谱仪PES:PhotoelectronSpectroscopy24252627282930问题：1。分子的运动与能量的关系？分别与何种光谱对应？2。双原子分子转动光谱及转动能级的特点？它们是基于何种模型及方程？3。从双原子分子转动光谱的数据如何计算分子的键长及同位素效应？4。双原子分子振动光谱和振转光谱有何特点？5。解释：简谐振子，力常数，简正振动，红外活性，拉曼活性，绝热电离能，垂直电离能6。列出各种光谱的选律7。各种谱仪有那几部分组成？8。光电

6、子能谱的分类，原理和作用？31