紫外-可見光譜法

為什麼胡蘿蔔是橙色、葉子是綠色、染料如此鮮豔？因為某些分子吸收特定顏色的光，我們看到的是剩下的那部分。紫外-可見光譜正是利用了這一點：它讓紫外光和可見光穿過樣品，記錄分子吸收了哪些波長。這種吸收的圖樣給出的線索，不是關於單根鍵，而是關於一個特定的結構特徵——延伸的共軛。

用平實的話說說其中的物理。當分子吸收紫外或可見光時，這份能量把一個電子從已填滿的成鍵軌道提升到一個空的反鍵軌道。這兩個能級之間的間隙越大，所需光的能量越高（波長越短）。一個簡單的孤立雙鍵間隙很大，只在深而難及的紫外區吸收。但當雙鍵發生共軛——與單鍵交替排列、使它們的 pi 體系連通——電子便鋪展在更長的一段上，能級被擠得更近，間隙縮小，分子便吸收更長波長的光。共軛越延伸，吸收的波長越長；推得足夠遠，吸收便進入可見區，化合物就有了顏色。

所以紫外-可見光譜是研究共軛與顏色的專家。它不能像 NMR 那樣畫出結構，卻能靈敏地報告一個共軛體系有多延伸——而這正是染料、顏料、防曬劑、以及視覺和光合作用中吸光分子之所以有功能的原因。由於吸光度正比於濃度，紫外-可見光譜也是測定有色或吸紫外物質含量的主力，遠不止於純粹的結構工作。