Идентификация органических соединений. Анисимова Н.А. - 21 стр.

                                    21
                        Е = Е эл + Е кол + Е вращ
    Все три вида энергий занимают определенное положение. На основании
экспериментальных данных установлено, что электронная, колебательная и
вращательная энергии существенно отличаются по величине:
                          Е эл  Е кол  Е вращ
и поэтому располагаются в различных спектральных областях (табл. 1). Такое
различие делается по чисто физиологическим причинам: видимая область восп-
ринимается человеческим глазом, ультрафиолетовая и инфракрасная нет.
      Человеческий глаз имеет очень небольшую чувствительность и различает
только часть электромагнитного спектра, так называемую видимую область,
длины волн которой лежат между 400-800 нм. В сторону более коротких волн
(~50-100 нм) распространяется УФ область, а далее рентгеновское и -излу-
чение. В сторону более длинных (~300 мкм до 300 мм) ИК область, затем
радиоволны (табл. 1).
      При действии на молекулу малых энергий (порядка сотен джоулей) она
переходит в возбужденное вращательное состояние, а колебательное и тем бо-
лее электронное состояние не изменяется. Такой энергии соответствуют излу-
чаемые (поглощаемые) длины волн 1.0-0.1 мм или частоты (волновые числа)
10-100 см-1. Чисто вращательный спектр попадает таким образом в далекую ИК
область.
      При дальнейшем увеличении энергии электромагнитного излучения воз-
буждаются и колебательные переходы, им соответствуют длины волн 2.5-100
мкм, или частоты 100-4000 см-1. Вместе с колебаниями возбуждаются и вра-
щения, поэтому наблюдается не чисто колебательный, а колебательно-вра-
щательный спектр. Он лежит в ИК области, более близкой к видимой. Для воз-
буждения электронов нужны, как правило, гораздо большие энергии (сотни
кДж), соответствующие частоты лежат поэтому в видимой и УФ области спект-
ра (100-800 нм). При поглощении такой энергии одновременно происходят из-
менения в колебательных и вращательных состояниях.
      Таким образом, электронные спектры поглощения охватывают область от
~10 см -1 (100 нм) до ~102 см -1 (300 мкм), которая подразделяется на УФ (с
    5

интервалом от 100 до 400 нм), видимую (от 400 до 800 нм) и ИК- (от 800 нм до
300 мкм).
                          УФ   СПЕКТРОСКОПИЯ
    При работе в УФ области в качестве источника света используется водо-
родная лампа и пропускающая эти лучи кварцевая оптика. Запись УФ спектра
производится для разбавленного раствора образца в кварцевых кюветах на 1-40
мм. Подобные кюветы из стекла применяют для записи спектров в видимой
области света.
    В УФ и видимой области спектра в качестве единицы длины волны наи-
более часто используют нанометр (1 нм = 10-9 м).
    Спектроскопия в УФ и видимой областях изучает переходы между моле-
кулярными уровнями, образованными электронами валентных оболочек атомов