本书是教育部“高等教育面向21世纪内容和课程体系改革计划”的研究成果,是面向21世纪课程教材和教育部理科化学“九五”规划教材。本书作者将原分散在物理化学、有机化学、无机化学和分析化学中关于谱学的有关内容,按功能横向设置的思路,融基本原理、实验方法、仪器概况和解谱方法于一体编写而成的。全书共有正文7章和附录及插图光盘。一、分子光谱基础;二、红外和拉曼光谱;三、紫外一可见吸收光谱;四、磁共振谱;五、质谱法;六、x射线衍射与荧光光谱;七、电子能谱。
本书可作为化学专业本科生的基础课教材,也可供相关专业的人员参考。

**章 分子光谱基础
很早人们就知道,物质的特殊颜色可以用于测定物质的含量,这就是比色分析法的基础。在量子力学诞生以后,人们对于光和物质���间相互作用的认识有了本质的飞跃,光谱技术不仅在定性定量分析上得到了很大发展,同时也演变成了人们了解物质结构信息的主要工具之一。本章主要介绍分子光谱的理论基础。物质对光产生的吸收、发射或散射,其本质是光和物质分子的相互作用,将物质吸收、发射或散射光的强度对频率作图所形成的演变关系,就是分子光谱。根据光辐射的波长范围和作用形式的不同,分子光谱又包括紫外一可见光谱、红外光谱、微波谱、荧光光谱和拉曼光谱等。不同的光谱可提供物质分子内部不同运动的信息,由分子光谱了解物质的结构,这就是学习分子光谱的目的。
1.1 多原子分子的结构和对称性
量子力学的基本原理告诉我们,只要知道了分子体系的波函数,就可以得到关于分子体系的任何信息。尽管写出一个分子的薛定谔(SchrOdinger)方程并不困难,但是能够**求解的微观体系却为数很少,绝大部分分子体系薛定谔方程的求解都依赖于近似方法。因此,利用分子的某些特殊性质对繁复的量子化学计算过程进行简化,就非常有必要了。其中,分子的对称性是可供利用的*重要的性质之一。下面简单介绍一些分子对称性及其数学表示的*基本知识,有关详细内容可参阅相关的参考书。
1.1.1 对称元素和对称操作
显然,诸如苯、甲烷、氨这样的分子都有对称性,但是怎样定量地描述分子的这种对称性高低呢?首先需要给出一个对分子对称性进行分类和描述的方法。以氨分子为例,它是正三角锥形状,N原子在正三角锥的顶点上,三个H原子位于三角锥基底正三角形的三个顶点上。设想,三个H原子构成的正三角形**和N原子之间连成一条线,则当整个分子围绕这根线旋转120度后,我们不能分辨这个分子和它在旋转前有什么不同。这种在不改变分子中任何两个原子之间距离的前提下使分子复原的操作称为对称操作。对称操作赖以进行的几何元素称为对称元素。
……

**章 分子光谱基础
1.1 多原子分子的结构和对称性
1.1.1 对称元素和对称操作
1.1.2 群和分子点群
1.1.3 群表示及其性质
1.2 分子内粒子运动和光谱特征
1.2.1 核运动和电子运动的分离
1.2.2 分子光谱的分布和特征
1.2.3 跃迁概率和选律
1.2.4 线形和线宽
1.3 转动光谱
1.3.1 质心平动的分离
1.3.2 双原子分子的刚性转子模型
1.3.3 非刚性转子模型
1.3.4 多原子分子的转动光谱
1.3.5 转动光谱的应用
1.4 振动光谱
1.4.1 双原子分子的振动方程
1.4.2 简谐振子模型
1.4.3 非简谐振子模型
1.4.4 振动光谱的精细结构——振转光谱
1.4.5 多原子分子的振动模式
1.5 电子光谱
1.5.1 双原子分子的电子能级及其表示方法
1.5.2 电子光谱选律
1.5.3 电子光谱的精细结构——电子振转光谱
1.5.4 富兰克一康顿原理
1.5.5 多原子分子电子光谱
1.6 拉曼光谱
1.6.1 拉曼散射效应
1.6.2 拉曼光谱选律及其与红外光谱的互补性
1.6.3 转动拉曼光谱
1.6.4 振动拉曼光谱
1.6.5 共振拉曼光谱
1.7 光谱的动力学性质——瞬态光谱
1.7.1 含时薛定谔方程
1.7.2 时间分辨光谱测量
1.8 分子光谱的定量分析基础
1.8.1 光吸收定律——比尔定律
1.8.2 分子光谱定量分析中的定量方法
习题
参考阅读材料
第二章 红外和拉曼光谱
2.1 红外光谱仪
2.1.1 色散型红外光谱仪
2.1.2 傅里叶变换红外光谱仪
2.2 红外光谱的测量
2.2.1 红外样品的制样
2.2.2 测试条件对红外谱带的影响
2.3 红外光谱的特征吸收峰
2.3.1 影响特征吸收峰的结构因素
2.3.2 各类官能团的特征吸收峰
2.4 红外光谱的应用
2.5 拉曼光谱仪及应用简介
2.5.1 仪器简介
2.5.2 特点及应用概况
习题
参考阅读材料
第三章 紫外-可见吸收光谱
3.1 紫外-可见光谱仪
3.1.1 紫外-可见光谱仪的主要组成部分
3.1.2 紫外-可见光谱仪的类型
3.2 影响紫外光谱的因素
3.2.1 紫外光谱吸收带的分类
3.2.2 测试条件对紫外-可见吸收谱带的影响
3.3 有机化合物的紫外光谱
3.3.1 共轭烯烃的紫外吸收
3.3.2 共轭烯酮的紫外吸收
3.3.3 芳香化合物的紫外吸收
3.3.4 杂环化合物的紫外吸收
3.4 无机化合物紫外光谱
……
第四章 磁共振谱
第五章 质谱法
第六章 X射线衍射与荧光光谱
第七章 电子能谱
附录一 波谱解析综合练习和习题
附录二 国际单位制(SI)
附录四 常用的换算因数
附录五 化学上重要点群的特征标表
部分习题参考答案