材料研究与测试方法4紫外可见吸收光谱

1.拉曼光谱法、红外光谱法和紫外-可见吸收光谱法在结构分析中特点拉曼光谱与红外光谱同属分子振动光谱。

前者中的Raman 位移相当于后者中的吸收频率，两种光谱中每条谱带都相应于分子中某官能团的振动。

但要注意，拉曼光谱与红外光谱产生的机制有着本质的区别。

前者是散射光谱，后者是吸收光谱。

前者是由于诱导偶极矩的变化而产生的，后者是由于固有偶极矩的变化而产生的，因此，前者对分子中的非极性基团敏感，而后者对极性基团敏感。

一些对称性较高的基团，极性很小，红外吸收很弱，但在拉曼光谱中却有较强谱带。

总的来说，红外光谱更适合表征聚合物的侧基和端基，而拉曼光谱更多用于研究聚合物的骨架结构。

紫外-可见吸收光谱法：紫外可见吸收光谱法是利用某些物质的分子吸收10～800nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法，这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于有机和无机物质的定性和定量测定。

该方法具有灵敏度高、准确度好、选择性优操作简便、分析速度好等特点。

2.请预测化合物N-苯环-OCH2CH3的高分辨率核磁共振氢谱图，包括化学位移、裂解数及每个峰相对强度。

由于质子所处的化学环境不同，其周围的微磁场自然不同，因此，核磁共振发生时外加的磁场强度并不相同，而是相对有一定的位移，这种吸收峰位置的差距被称为化学位移。

化合物中，所处化学环境不同的H原子有4组，所以会出现4组化学位移，分别为H1、H2、-CH2、-CH3，分布位置为7~8，0~2.由于在一个NMR 吸收峰中看到的一组质子的谱线数目与该基团中质子的数目无关，而与相邻基团中质子的数目却相关。

通常来说，谱线劈裂符合（n+1）规则，因此，裂分数分别为2,2,4,3.相对强度比为各个吸收峰H原子数目比2：2:2:3。

3.简述所了解热分析基本原理。

若要测定某种高聚物玻璃化转变温度Tg，可以选用哪几种热分析方法，勾画出测量曲线，说明玻璃化转变温度点的取法。

（1）DTA原理：差热分析是在试样与参比物处于控制加热或冷却速率相同的环境中记录二者之间的温差随时间或温度的变化。

材料光学性能的测试与分析在现代科学研究中占据着重要地位。

光学性能是指材料对光的吸收、反射和透射等相关特性。

通过对材料的光学性能进行测试与分析，可以深入了解材料的光学特性，为材料的应用提供理论依据和技术支持。

一、材料光学性能的测试方法1. 可见光透射率测试可见光透射率是材料对可见光的透过能力，常用的测试方法有透射率计、分光光度计等。

通过测试可见光透射率，可以评估材料对可见光的透过程度，为光学材料的选择提供有力的依据。

2. 紫外可见吸收光谱分析紫外可见吸收光谱是材料在紫外可见光区域吸收光的特性，通过分析材料的紫外可见吸收光谱，可以了解材料的吸光性能和颜色特征，为材料的光学应用提供参考。

3. 光学薄膜反射率测试光学薄膜反射率是指薄膜对入射光的反射能力，通过测试光学薄膜的反射率，可以评估薄膜的反射性能，为光学镜片、光学器件等的设计提供支撑。

4. 光学材料的色散性测试色散性是光学材料对不同波长光的折射率差异，通过测试光学材料的色散性，可以了解材料对光的色散效应，为光学器件的设计和应用提供理论指导。

二、材料光学性能的分析手段1. 数据处理与分析在测试材料光学性能时，产生大量的数据，需要进行数据处理与分析。

常用的数据处理方法有统计分析、图像处理、光谱分析等，通过数据处理与分析，可以从大量的数据中提取出有用的信息，为研究提供支持。

2. 光学性能的理论分析除了实验数据的处理与分析，还需进行光学性能的理论分析。

通过光学理论模型的建立与分析，可以深入了解材料的光学特性，为材料的应用提供理论依据。

3. 光学性能的相关性分析光学性能是综合性能，与材料的组分、结构等因素密切相关。

通过光学性能与材料组分、结构等因素的相关性分析，可以揭示光学性能形成的原因，为提高材料的光学性能提供思路。

三、材料光学性能的应用1. 光学镜片与光学器件材料的光学性能直接影响光学镜片和光学器件的性能。

通过对材料光学性能的测试与分析，可以筛选出适合的材料，为光学镜片与光学器件的设计提供参考。

《材料科学研究与测试方法》习题及思考题一、名词解释电磁辐射（电磁波或光）、激发电位、电子跃迁（能级跃迁）、辐射跃迁、无辐射跃迁、分子振动、伸缩振动、变形振动（变角振动或弯曲振动）、倒易点阵、晶带、X射线相干散射（弹性散射、经典散射或汤姆逊散射）、X射线非相干散射（非弹性散射、康普顿-吴有训效应、康普顿散射、量子散射）、光电效应、共振线、灵敏线、原子线，共振荧光、非共振荧光、斯托克斯荧光、反斯托克斯荧光、直跃线荧光、阶跃线荧光、热助直跃荧光、热助阶跃荧光、热助激发、分子光谱、紫外可见吸收光谱（电子光谱）、红外吸收光谱、红外活性与红外非活性、K系特征辐射、L系特征辐射、Kα射线、Kβ、Kα1射线、Kα2射线、短波限、吸收限、二次电子、俄歇电子、连续X射线、特征X射线、背散射电子、吸收电流（电子）、透射电子、系统消光、点阵消光、结构消光、电磁透镜、明场像、暗场像、中心暗场像、质厚衬度、衍射衬度、d-d跃迁、f-f跃迁、生色团、助色团、蓝移、红移、振动自由度、倍频峰（或称泛音峰）、组频峰、振动耦合、费米共振、热分析、热重法、差热分析、差示扫描量热法、微商热重（DTG）曲线、参比物（或基准物、中性体）（下划线部分为重点要求的名词术语）二、填空1．电磁波谱可分为3个部分：①长波部分，包括( )与( )，有时习惯上称此部分为( )。

②中间部分，包括( )、( )和( )，统称为( )。

③短波部分，包括( )和( )（以及宇宙射线），此部分可称( )。

2．原子中电子受激向高能级跃迁或由高能级向低能级跃迁均称为( )跃迁或( )跃迁。

3．电子由高能级向低能级的跃迁可分为两种方式：跃迁过程中多余的能量即跃迁前后能量差以电磁辐射的方式放出，称之为( )跃迁；若多余的能量转化为热能等形式，则称之为( )跃迁。

4．分子的运动很复杂，一般可近似认为分子总能量（E）由分子中各( )，( )及( )组成。

5．多原子分子振动可分为( )振动与( )振动两类。

材料研究方法作业答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】材料研究方法第二章思考题与习题一、判断题√1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。

×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。

×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。

×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。

×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。

×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。

√7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。

√8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。

×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。

×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。

×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。

（）√12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。

（）×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。

（）×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。

（）×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。

（）×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。

（）×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。

（）√18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。

紫外可见光谱法探讨白藜芦醇的稳定性和反应性能作者：李邦玉朱晓巧仇雪玲来源：《江苏农业科学》2016年第11期摘要：为了考察白藜芦醇在多种体系中的稳定性和反应性能，采用紫外可见分光光度法定性研究温度、时间、紫外线和溶剂等对白藜芦醇稳定性的影响，跟踪白藜芦醇分别与酸碱、H2O2、DPPH·、铜离子的反应。

结果表明：温度、时间、紫外线等都不同程度影响白藜芦醇的稳定性，紫外可见光谱跟踪到了酸碱、H2O2、DPPH·和白藜芦醇的反应。

关键词：白藜芦醇；稳定性；反应性；紫外可见分光光度法中图分类号： TS201.2 文献标志码： A文章编号：1002-1302（2016）11-0302-03研究发现，最初从毛叶藜醇中发现的白藜芦醇（resveratrol）是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物，具有抗氧化、抗炎、抗癌、心血管保护以及神经系统保护等多种生理功效，同时在功能食品和化妆品方面具有很好的应用价值[1]。

但是天然多酚类化合物不稳定，曹庸等曾经研究了纯白藜芦醇在加热和光照下的稳定性，并用HPLC法测定了虎杖中白藜芦醇含量[2]。

郑湘娟等用HPLC 法考察了在提取液中白藜芦醇的稳定性，初步获得了能够基本保持白藜芦醇稳定的最佳提取工艺条件[3]。

本试验拟采用紫外可见分光光度法，更全面地定性研究不同条件下白藜芦醇的稳定性及其与酸碱、H2O2、DPPH·、铜离子等的反应。

1 材料与方法1.1 材料与仪器白藜芦醇（南京广润生物生物制品，98%），DPPH·（Sigma公司），无水乙醇，30%过氧化氢，盐酸，氢氧化钠，甲醇、乙腈、乙酸乙酯、四氯化碳、三氯甲烷、己烷等药品皆为国产分析纯试剂。

紫外可见分光光度计（型号：UV-1801），十万分之一天平（CPA 225D），电热恒温水浴锅，三用紫外分析仪（WFH-203），上海精科实业有限公司。

1.2 试验方法1.2.1 浓度对白藜芦醇的影响准确称取白藜芦醇 0.042 0 g 于250 mL的容量瓶中，用无水乙醇定容，得168 μg/mL 的白藜芦醇储备液。

材料研究方法第二章思考题与习题一、判断题√1．紫外—可见吸收光谱是由于分子中价电子跃迁产生的。

×2．紫外—可见吸收光谱适合于所有有机化合物的分析。

×3．摩尔吸收系数的值随着入射波光长的增加而减少。

×4．分光光度法中所用的参比溶液总是采用不含待测物质和显色剂的空白溶液。

×5．人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是200~400nm。

×6．分光光度法的测量误差随透射率变化而存在极大值。

√7．引起偏离朗伯—比尔定律的因素主要有化学因素和物理因素，当测量样品的浓度极大时，偏离朗伯—比尔定律的现象较明显。

√8．分光光度法既可用于单组分，也可用于多组分同时测定。

×9．符合朗伯—比尔定律的有色溶液稀释时，其最大吸收波长的波长位置向长波方向移动。

×10．有色物质的最大吸收波长仅与溶液本身的性质有关。

×11．在分光光度法中，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测定溶液浓度越大，吸光度也越大，测定的结果也越准确。

（）√12．有机化合物在紫外—可见区的吸收特性，取决于分子可能发生的电子跃迁类型，以及分子结构对这种跃迁的影响。

（）×13．不同波长的电磁波，具有不同的能量，其大小顺序为：微波＞红外光＞可见光＞紫外光＞X射线。

（）×14．在紫外光谱中，生色团指的是有颜色并在近紫外和可见区域有特征吸收的基团。

（）×15．区分一化合物究竟是醛还是酮的最好方法是紫外光谱分析。

（）×16．有色化合物溶液的摩尔吸光系数随其浓度的变化而改变。

（）×17．由共轭体系π→π*跃迁产生的吸收带称为K吸收带。

（）√18．红外光谱不仅包括振动能级的跃迁，也包括转动能级的跃迁，故又称为振转光谱。

（）√19．由于振动能级受分子中其他振动的影响，因此红外光谱中出现振动偶合谱带。

（）×20．确定某一化合物骨架结构的合理方法是红外光谱分析法。

紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振光谱是化学分析中常用的三种光谱技术。

它们虽然在应用领域和原理上有所不同，但在某些方面也存在一些相似之处。

在本文中，我将深入探讨这三种光谱技术的共同点，并分析它们之间的联系。

1. 这三种光谱技术都是分析化学领域中常用的手段，用于研究物质的结构和性质。

它们能够通过不同的原理和方法，对物质进行分析和表征，从而为化学研究和实际应用提供重要的数据支持。

2. 在实验操作上，这三种光谱技术都需要对样品进行预处理和制备，以确保获得准确和可靠的测试数据。

对于紫外可见吸收光谱和红外吸收光谱，样品通常需要溶解或制备成适当的样品片；而对于核磁共振光谱，则需要对样品进行氢化处理和溶解。

3. 就数据解析而言，这三种光谱技术都需要对实验数据进行处理和解释，以获得与化学结构和性质相关的信息。

这包括对光谱图谱的解读和峰位的标定，以及对峰强度和形状的分析。

4. 这三种光谱技术在实验原理和测试方法上也存在一些共通之处。

它们都是基于物质对电磁辐射的吸收和发射现象，通过测定不同波长或频率下的吸收或发射光谱，获得与物质结构和性质相关的信息。

总结回顾：在本文中，我们从实验操作、数据解析和实验原理三个方面分析了紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振光谱的共同点。

这三种光谱技术在化学分析中发挥着重要作用，对研究物质的结构和性质具有重要意义。

通过深入理解和比较这三种技术，我们能够更全面、深刻和灵活地应用它们，在化学研究和实际应用中取得更好的成果。

个人观点和理解：我个人认为，紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振光谱的相同之处并不仅仅局限于实验操作、数据解析和实验原理上，更重要的是它们共同承担了化学分析和表征的重任，为我们揭示了物质的结构和性质。

在今后的研究和应用中，我们应该充分发挥这三种光谱技术的优势，进一步加深对它们的理解和应用。

通过本文的阐述，我相信你对紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和核磁共振光谱的相同之处已经有了更全面的理解。