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第一章 分子光谱基础1

1.1 分子的对称性2

1.1.1 对称元素和对称操作2

1.1.2 群和分子点群3

1.1.3 群表示及其性质4

1.2 分子的内运动和光谱特征7

1.2.1 核运动和电子运动的分离8

1.2.2 分子光谱的分布和特征9

1.2.3 跃迁概率和选律11

1.2.4 线形和线宽14

1.3 转动光谱15

1.3.1 质心平动的分离15

1.3.2 双原子分子的刚性转子模型18

1.3.3 非刚性转子模型19

1.3.4 多原子分子的转动光谱22

1.3.5 转动光谱的应用24

1.4 振动光谱25

1.4.1 双原子分子的振动方程25

1.4.2 简谐振子模型26

1.4.3 非简谐振子模型27

1.4.4 振动光谱的精细结构——振转光谱31

1.4.5 多原子分子的振动模式33

1.5 电子光谱38

1.5.1 双原子分子的电子能级及其表示方法38

1.5.2 电子光谱选律39

1.5.3 电子光谱的精细结构——电子振转光谱42

1.5.4 富兰克-康顿原理43

1.5.5 多原子分子电子光谱45

1.6 拉曼光谱45

1.6.1 拉曼散射效应46

1.6.2 拉曼光谱选律及其与红外光谱的互补性46

1.6.3 转动拉曼光谱48

1.6.4 振动拉曼光谱49

1.6.5 共振拉曼光谱50

1.7 光谱的动力学性质——瞬态光谱52

1.7.1 含时薛定谔方程53

1.7.2 时间分辨光谱测量54

1.8 光谱的傅里叶变换56

1.8.1 光谱信息的傅里叶变换56

1.8.2 傅里叶变换的定义和基本性质57

习题59

第二章 红外和拉曼光谱62

2.1 红外光谱仪62

2.1.1 色散型红外光谱仪63

2.1.2 傅里叶变换红外光谱仪63

2.2 红外光谱的测量65

2.3 红外光谱的特征吸收峰67

2.3.1 影响特征吸收峰的结构因素67

2.3.2 各类官能团的特征吸收峰69

2.4 红外光谱解析80

2.5 拉曼光谱仪及应用简介83

2.5.1 仪器简介83

2.5.2 特点及应用84

习题87

第三章 紫外及可见吸收光谱96

3.1 紫外及可见光谱仪96

3.2 紫外光谱吸收带及其影响因素97

3.2.1 紫外光谱吸收带的分类97

3.2.2 测试条件对紫外及可见吸收谱带的影响98

3.3 有机化合物的紫外光谱99

3.3.1 共轭烯烃的紫外吸收99

3.3.2 共轭烯酮的紫外吸收101

3.3.3 芳香化合物的紫外吸收103

3.3.4 杂环化合物的紫外吸收105

3.4 无机化合物紫外光谱105

3.4.1 电荷转移吸收带105

3.4.2 配体场吸收带106

3.5 紫外及可见光谱的应用108

习题110

第四章 磁共振谱112

4.1 物质的磁性112

4.1.1 物质的磁性112

4.1.2 分子磁矩及与外磁场的相互作用113

4.1.3 核磁矩及与外磁场的相互作用114

4.2 核磁共振的基本原理115

4.2.1 核磁共振现象116

4.2.2 化学位移117

4.2.3 自旋-自旋耦合作用119

4.2.4 弛豫121

4.3 核磁共振谱仪简介122

4.3.1 连续波核磁共振谱仪122

4.3.2 脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪123

4.4 1H核磁共振谱125

4.4.1 屏蔽效应125

4.4.2 各类质子的化学位移126

4.4.3 化学等价与磁等价135

4.4.4 一级裂分137

4.4.5 自旋体系分类和复杂裂分139

4.4.6 几类常见的耦合及其耦合常数141

4.4.7 1H核磁共振谱图解析时用到的一些辅助手段142

4.4.8 1H核磁共振谱的应用145

4.5 13C核磁共振谱151

4.5.1 引言151

4.5.2 13C谱中的化学位移152

4.5.3 13C谱中的耦合问题154

4.5.4 13C核磁共振谱的应用156

4.6 其他核磁共振技术158

4.6.1 固体高分辨核磁共振158

4.6.2 二维核磁共振谱159

4.6.3 三维核磁共振谱166

4.6.4 核磁共振成像167

4.7 电子顺磁共振谱168

4.7.1 基本原理168

4.7.2 仪器和方法176

4.7.3 研究对象和应用180

习题187

第五章 质谱法193

5.1 基本原理和质谱仪简介193

5.1.1 基本原理193

5.1.2 质谱仪简介195

5.2 质谱图及其离子峰198

5.2.1 质谱图与质谱表198

5.2.2 主要离子峰的类型199

5.2.3 有机化合物的碎裂202

5.3 质谱分析应用211

5.3.1 有机质谱定性分析及谱图解析211

5.3.2 质谱的定量分析222

5.4 质谱的联用技术224

5.4.1 色谱-质谱联用224

5.4.2 质谱-质谱联用227

习题227

第六章 波谱综合解析231

6.1 波谱综合解析基本步骤231

6.2 波谱综合解析实例示范232

6.2.1 实例详细解析232

6.2.2 例题简要分析236

习题249

第七章 X射线衍射与光谱265

7.1 X射线的产生、性质及特点265

7.1.1 X射线的产生及性质265

7.1.2 X射线与物质的相互作用267

7.2 晶体结构的周期性与对称性269

7.2.1 结构周期性和点阵单位269

7.2.2 结构对称性和晶系的划分272

7.2.3 晶面的表示方法278

7.3 X射线单晶衍射法281

7.3.1 衍射方向和晶胞参数281

7.3.2 衍射强度和晶胞内原子分布284

7.3.3 单晶衍射实验方法简介288

7.4 X射线多晶衍射法293

7.4.1 特点和原理293

7.4.2 粉末衍射图的获得294

7.4.3 粉末衍射的应用295

7.5 X射线吸收精细结构谱299

7.5.1 XAFS分类和产生机理300

7.5.2 XAFS实验方法简介302

7.5.3 EXAFS方法和应用实例304

7.6 电子衍射法简介308

7.6.1 电子衍射法与X射线衍射法比较308

7.6.2 电子衍射法测定气体分子的几何结构309

7.6.3 低能电子衍射法在表面分析中的应用310

7.7 X射线荧光光谱315

7.7.1 X射线荧光光谱方法及应用315

7.7.2 X射线荧光光谱仪316

附录：同步辐射的工作原理简介319

习题321

第八章 电子能谱324

8.1 电子能谱的基本原理324

8.2 紫外光电子能谱326

8.2.1 谱图特征327

8.2.2 振动精细结构328

8.2.3 自旋-轨道耦合329

8.2.4 自旋-自旋耦合330

8.3 X射线光电子能谱331

8.3.1 谱图特征332

8.3.2 化学位移333

8.3.3 俄歇参数334

8.3.4 定量分析335

8.4 俄歇电子能谱336

8.4.1 俄歇过程和俄歇电子能量336

8.4.2 俄歇谱图337

8.4.3 化学效应338

8.5 电子能谱仪简介339

8.5.1 激发源340

8.5.2 电子能量分析器343

8.5.3 检测器344

8.5.4 真空系统345

8.5.5 样品处理345

8.6 电子能谱应用346

8.6.1 表面组成的分析347

8.6.2 化学状态的鉴定348

8.6.3 在催化研究中的应用351

8.6.4 在痕量气体检测中的应用353

8.6.5 在清洁汽油生产中的应用354

8.6.6 在分子器件研究中的应用356

习题357

附录一 国际单位制（SI）359

附录二 一些物理和化学的基本常数（1986年国际推荐值）360

附录三 常用的换算因数362

附录四 化学上重要点群的特征标表363

参考阅读材料374

习题参考答案377

主题索引384

外国人名索引388