分子光谱学
紫外–可见光谱
/ U-V VIZ /
一片叶子之所以是绿的、一种天蓝色染料之所以是蓝的,原因在于这种物质吸收了可见光中的某些颜色,把其余的放了过去。紫外–可见光谱就是「察觉颜色」这件事的仪器级版本:它用紫外和可见光逐一波长地照过样品,记录下哪些波长被吸收——把「它看起来是蓝的」这个赤裸的事实变成一条精确的曲线。
从技术上说,这种方法测量物质对紫外和可见光的吸收,这类光携带的能量足以把电子从较低能量的轨道提升到较高的轨道。吸收峰的位置告诉你分子的电子结构——尤其是它的双键体系和任何抓光的基团;而峰的高度则通过比尔–朗伯定律告诉你物质有多少。
它能跻身最常用的实验室工具之列,是因为快、便宜,而且非常擅长测量有色或具紫外活性化合物的浓度。需要注意的是:它的峰宽而不太专一,许多不同的分子在彼此重叠的区域吸收,所以紫外–可见光谱在回答「某已知物质有多少」上远胜于单凭自身去辨认一个未知物质。
从菠菜中提取的叶绿素显示出两个强吸收峰——一个在蓝光区,一个在红光区——而把中间的绿光反射出去,这正是叶子看起来发绿的原因。测量其中一个峰的高度,生物学家就能算出叶绿素提取液的浓度。
吸收了哪些颜色揭示结构;吸收了多少揭示浓度。
紫外–可见探测的是电子在轨道间跳跃,对应分子中最大的能级间隔;而红外探测的是小得多的振动间隔。两者看到的是同一分子完全不同的方面,常被搭配使用。
又称
另见