躍遷類型與分子光譜

分子光譜復雜，電子躍遷時帶有振動和轉動能級躍遷，分子的紫外—可見吸收光譜是由純電子躍遷引起的，故又稱電子光譜，譜帶比較寬。分子的紅外吸收光譜是由于分子中基團的振動和轉動能級躍遷引起的，故也稱振轉光譜。分子的熒光光譜是在紫外或可見光照射下，電子躍遷至單重激發態，并以無輻射弛豫方式回到第一單重激發態的最低振動能級，再躍回基態或基態中的其他振動能級所發出的光。分子的磷光是指處于第一最低單重激發態的分子以無輻射弛豫方式回到第一最低三重激發態，再躍遷回到基態所發出的光。
由分子中的電子能級、振動能級和轉動能級躍所產生的光譜分別稱為電子光譜、振動光譜、轉動光譜，它們所對應的波譜區范圍如下：電子光譜—紫外可見區(E。、Z’、凰均改變），振動光譜—近紅外、中紅外區(Ev、E，改變)，轉動光譜—遠紅外、微波區僅Er改變）。
因為在分子的電子能級躍遷的同時，總伴隨著分子的振動能級和轉動能級的躍遷，所以分子的電子光譜（紫外可見光譜）是由許多線光譜聚集的譜帶組成的。

發射光譜
物質的分子、原子或離子接受外界能量，使其由基態或低能態躍遷到高能態（激發態），再由高能態躍迂回低能態或基態而產生的光譜稱為發射光譜，常用的有原子發射光譜、熒光光譜。
夢對于原子發射光譜，由于每種元素的原子結構不同，發射的譜線各有其特征性，可真根據元素的特征譜線進行定性分析，根據譜線的強度與物質含量的關系進行定量分。熒光光譜實質上是一種發射光譜，它的產生是由于某些物質的分子或原子在輻射能用下躍遷至激發態，在返回基態的過程中，先以無輻射躍遷的形式釋放出部分能量，回到第一激發態，然后再以輻射躍遷回到基態，由此產生的光譜稱為熒光光譜，熒光光譜分為分子熒光光譜和原子熒光光譜。
當物質吸收能量后從基態躍遷至激發態，激發態是不穩定的，大約經10-8S后將從激發態躍迂回至基態，此時若以光的形式釋放出能量，該過程稱為發射。試樣的激發有過電子碰撞引起的電激發、電弧或火焰的熱激發以及用適當波長的光黻等嗥在-般情況下，如果沒有外能的作用，無論原子、離子或分子都不會自發產生光譜，如果預先給原子、離子或分子一些能量，使其由低能態或基態躍遷到較高能態，當其返回低能態或基態時，能量往往以輻射的形式發出，由此而產生的光譜稱為發射光譜。通過測量物質發射光譜的波長和強度來進行定性和定量分析的方法，稱為發射光譜法，其中應用最廣的是原子發射光譜分析法。
在發射jgC譜中，物質可以通過不同的激發過程來獲得能量，變為激發態，通常吸收輻射而激發的原子或分子，傾向于在很短時間內（10-9～10-7s）返回到基態。在一般情況下，這一過程主要是通過激發態粒子與其他粒子碰撞，將激發能轉變為熱能來實現（稱為無輻射躍遷）。但在某些情況下，這些激發態粒子可能先通過無輻射躍遷過渡到較低的激發態，然后再以輻射躍遷形式返回到基態，或者直接以輻射形式躍遷回基態，由此獲得的光譜，稱為熒光光譜，它實際上也是一種發射光譜（二次發射）。
根據原子或分子的特征熒光光譜來研究物質的結構及其組成的方法稱為熒光光譜分法。分子熒光通常用紫外光激發，原子熒光用高強度銳線輻射源激發，X射線熒光是用初級X射線激軍．o，+物質的熒光波長可能比激發光波長長，或者相同，后者稱為共振熒光。對于濃度較低的氣態原子，將主要發射共振熒光，而處于溶液中的激發態分子，發射的分子熒光的波長一般比激發光波長要長。輻射與物質相互作用還可發生散射，這是分子吸收輻射能后被激發至基態中較高的振動能級，在返回比原振動能級稍高或稍低的振動能級時，重新以輻射的形式放出能量，這時不僅改變了輻射方向，而且也改變了輻射頻率，這種散射稱為拉曼散射，其相應得到的光譜稱為拉曼光譜。拉曼光譜譜線與入射光譜線的波長之差，反映了散射物質分子的振動—轉動能級的改變，因此利用拉曼散射可以在可見光區研究分子的振動和轉動光譜。

吸收光譜
當電磁輻射通過某些物質時，物質的原子或分子吸收與其能級躍遷相對應的能量，由基態或低能態躍遷到較高的能態。這種基于物質對輻射能的選擇性吸收而得到原子或分子光譜為吸收光譜。原子吸收光譜為一些暗線，分子吸收光譜為一些暗帶，根據物質對不同波譜區輻射能的吸收，建立了各種吸收光譜法，如紫外—可見分光光度分析法、紅外吸收光譜分析法、原子吸收光譜分析法等。
當原子、分子或離子吸收光子的能量與它們的基態能量和激發態能量之差滿足E＝Au時，將從基態躍遷至激發態，這個過程稱為吸收。若將測得的吸收強度對入射光的波長或波數制圖，得到該物質的吸收光譜。對吸收光譜的研究可以確定試樣的組成、含量以及結構。    艮、
當輻射通過氣態、液態或透明的固態物質時，物質的原子、離子或分子將吸收與其內能變化相對應的頻率而由低能態或基態躍遷到較高的能態，這種因物質對輻射的選擇性吸收而得到的原子或分子光譜，稱為吸收光譜。利用物質的特征吸收光譜來研究物質結構和測定其組成的方法，稱為吸收光譜分析法。
分子吸收光譜一般用連續光源，其特征吸收波長與分子的電子能級、振動能級和轉動能級有關，因此在不同波譜區輻射作用下可產生紫外、可見和紅外吸收光譜。
原子吸收光譜一般用銳線光源，其特征吸收波長與原子的能級有關，一般位于紫、可見和近紅外光區。
核磁共振光譜，其特征吸收波長與原子核的核磁能級有關，由于核磁能級之間的能差值很小，所以吸收波長位于能量最低的射頻區。