2.1　电磁波和吸收光谱

电磁波的区域范围很广，包括了从波长极短的宇宙射线到波长较长的无线电波，所有这些电磁波在本质上完全相同，只是波长或频率有所差别。电磁波按波长可分为几个光谱区，见表2-1。所有这些电磁波都具有相同的速度，频率与波长或波数的关系为：

式中，c为光速，为3×108m·s-1；λ为波长，m；ν为频率，Hz；σ为波数，cm-1，表示1cm长度中波的数目。

表2-1　电磁波类型与波谱分析方法

①波长范围的划分不很严格，不同文献资料可能会有所出入。

分子结构不同，由低能级向高能级跃迁所吸收电磁波的能量不同，因而可形成各自特征的分子吸收光谱，并以此来鉴别已知化合物或测定未知化合物的结构。其吸收能量与吸收电磁波频率的关系如下：

式中，h为Planck常量，其值为6.63×10-34J·s。由于分子能级是量子化的，因此只有电磁波的能量恰好等于分子两个能级之间的能量差时才能被吸收，所吸收能量的大小及强度都与物质分子的结构有关，用特定仪器记录下来就得到分子吸收光谱。