d-d 躍遷（d-d transition）
/ dee-dee /
為什麼硫酸銅溶液是藍色、鉻礬是紫色、鎳鹽是綠色？通俗的回答是：這些過渡金屬離子吸走了照在它們身上的可見光中的一部分，把剩下的放過去，而它們吸走哪一部分，取決於金屬 d 軌道內部的一個小小的能量間隔。d-d 躍遷正是完成這種吸收的事件：一個能量恰到好處的光子，把金屬的一個 d 電子從較低能量的 d 軌道頂到較高能量的 d 軌道上去。
圖景是這樣的。在自由金屬離子中，五個 d 軌道能量相同；可一旦配體圍攏到金屬周圍，它們就不再相同了。在八面體配合物中，兩個直指配體的 d 軌道（dz2 和 dx2-y2，稱 eg 組）被頂高，三個指向配體之間的軌道（dxy、dxz、dyz，即 t2g 組）被壓低；兩者之間的能量間隔叫作 delta-o（八面體配位場分裂能）。d-d 躍遷就是一個電子跨過這個間隔——比如從 t2g 跳到 eg——並吸收一個能量恰好等於 delta-o 的光子。由於典型配合物的 delta-o 恰好落在可見光範圍內，被吸收的光子就是某種可見的顏色，而我們看到的是剩下來的部分。
delta-o 的大小（也就是被吸收顏色的所在），取決於金屬、它的氧化態，尤其取決於配體（光譜化學序列按配體產生的 delta 大小給它們排序）。所以 d-d 譜帶是配位場的直接讀數：場強越大的配體給出越大的間隔，把吸收推向更短的波長，也改變所見的顏色。一個誠實的提醒：d-d 躍遷通常很弱（在理想化的有對稱中心的配合物中，Laporte 規則和自旋規則都禁止它），這就是為什麼許多過渡金屬溶液只是淡淡的顏色而不鮮豔——真正濃烈的顏色往往來自電荷轉移譜帶。
[Ti(H2O)6]3+ 的粉紫色來自一個單一的 d-d 躍遷：鈦(III) 只有一個 d 電子，一個約 500 奈米的光子（綠光）把它從 t2g 能級提到 eg 能級。綠光被吸收，於是溶液呈現剩下的紫紅色。
[Ti(H2O)6]3+：一個 d 電子、一次 t2g 到 eg 的跳躍、綠光被吸收、看到紫紅色。
一個常見誤解是：金屬離子的顏色就是它吸收的顏色。其實恰恰相反——我們看到的是互補色，即 d-d 躍遷吸走它那一份之後剩下的光。