電子躍遷
| 電子躍遷 |
電子躍遷本質上是組成物質的粒子（原子、離子或分子）中電子的一種能量變化。根據能量守恆原理，粒子的外層電子從低能級轉移到高能級的過程中會吸收能量；從高能級轉移到低能級則會釋放能量。能量為兩個能級能量之差的絕對值。
目錄
簡介
根據分子軌道理論，在有機化合物分子中與紫外一可見吸收光譜有關的價電子有三種：形成單鍵的σ電子，形成雙鍵的π電子和分子中未成鍵的孤對電子，稱為n電子，也稱為p電子。當有機化合物吸收了紫外光或可見光，分子中的價電子就要躍遷到激發態，其躍遷方式主要有四種類型，即σ→σ*，n→σ*，π→π*,n→π*。各種躍遷所需能量大小為：σ→σ*>n→σ*>π→π*>n→π*。電子能級間位能的相對大小如圖《分子軌道能級圖和躍遷類型》所示。一般未成鍵孤對電子n容易躍遷到激發態。成鍵電子中，π電子較σ電子具有較高的能級，而反鍵電子卻相反。故在簡單分子中的n→π*躍遷需要的能量最小，吸收峰出現在長波段；π→π*躍遷的吸收峰出現在較短波段；而σ→σ*躍遷需要的能量最大，出現在遠紫外區。許多有機分子中的價電子躍遷，須吸收波長在200～1000nm範圍內的光，恰好落在紫外-可見光區域。因此紫外-可見吸收光譜是由於分子中價電子的躍遷而產生的，也可以稱它為電子光譜。
評價
電子躍遷的一個例子就是焰色反應。某些金屬或它們的揮發性化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現特徵的顏色的反應。灼燒金屬或它們的揮發性化合物時，原子核外的電子吸收一定的能量，從基態躍遷到具有較高能量的激發態，激發態的電子回到基態時，會以一定波長的光譜線的形式釋放出多餘的能量，從焰色反應的實驗裡所看到的特殊焰色，就是光譜譜線的顏色。自然界有無數的放射源：宇宙星體、太陽、地球上的海洋、山嶺、岩石、土壤、森林、城市、鄉村、以及人類生產製造出來的各種物品，凡在絕對零度（-273.15℃）以上的環境，無所不有地發射出不同程度的紅外線。現代物理學稱之為熱射線。由能量守恆定律得知，宇宙的能量不能發生，也不會消失，只可以改變能量的方式。熱能便是宇宙能量的一種，可以用放射（輻射）、傳導和對流的方式進行轉換。在放射的過程中，便有一部份熱能形成紅外線、白金線。幾十年前，航天科學家調查研究，太陽光當中波長為 8~14μm的遠紅外線是生物生存必不可少的因素。因此，人們把這一段波長的遠紅外線稱為「生命光波」。這一段波長的光線，與人體發射出來的遠紅外線的波長相近，能與生物體內細胞的水分子產生最有效的「共振」，同時具備了滲透性能，有效地促進動物及植物的生長。21世紀開始，權能量子帶領光譜領域進入新的紀元，材料科技研究進入納米科技的等級，可生成比遠紅外線光譜更長的光譜，就是白金線被現代科學命名為「權能量子光譜」。新技術權能量子的發現，釋放波長為1000-1600μm，把躍遷的實際效能體現的淋漓盡致。[1]