科技名词

分子光谱

molecular spectrum

定义：分子从一种能态改变到另一种能态时的吸收或发射光谱。

学科：化学_分析化学_仪器分析_分子光谱分析

相关名词：紫外可见吸收光谱 红外光谱 电磁波谱

【延伸阅读】

1666年，英国科学家牛顿通过棱镜折射将一束白光分为从紫色到红色共七种颜色的可见光，完成了太阳光的色散实验。这一系列的彩色光投影到一个屏幕上出现了一条光带，牛顿用“光谱”（spectrum）一词来描述这一现象。这是最早的光谱研究，标志着光谱学科的开始。

光是一种电磁波，它在电场和磁场两个正交面内波动前进。光与物质相互接触时，就会与物质相互作用（包括吸收、发射和散射等），其作用的性质随着光的波长（能量）及物质的性质不同而异。

与分子光谱有关的能量变化可看作分子的转动、振动和电子运动的能量变化。分子的这三种运动状态都具有一定的能量，属于一定的能级。分子有不同能量的电子能级，在每个电子能级中因振动能量不同又分为若干个振动能级；在同一个电子能级和同一振动能级中，还因转动能量不同分为若干个转动能级。当它们受到电磁辐射的激发时，会从一个能级转移到另一个能级，称为跃迁。按量子理论，能级间是不连续的，具有量子化的性质。因此物质对不同波长的光线具有不同的吸收能力，物质也只能选择性地吸收那些能量相当于该分子振动能变化、转动能变化及电子运动能量变化的辐射。

分子在不同能级间跃迁，产生分子光谱。根据跃迁类型，可分为三类：

1.电子光谱。分子在电子能级间跃迁，产生电子光谱。这种跃迁伴随着振动和转动能级的跃迁，所以称为电-振-转光谱。电子光谱位于紫外-可见光区，如紫外-可见吸收光谱。

2.振动光谱。分子在振动能级间跃迁，产生振动光谱。这种跃迁伴随着转动能级的跃迁，所以称为振-转光谱。振动光谱位于红外光区，如红外光谱。

3.转动光谱。分子在不同的转动能级间跃迁，产生转动光谱。转动光谱位于远红外光区和微波区。

分子光谱是分析工作者常用的一种获得物质定量和定性信息的手段。因其测试简单便捷、适合多种物态分析且结构信息丰富，在常规分析中有着非常广泛的应用。