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