分子电子跃迁

分子电子跃迁发生在分子中的电子从一个能级激发到更高能级时。 与这种转变相关的能量变化提供了有关分子结构的信息，并决定了许多分子特性，例如颜色。 电子跃迁所涉及的能量与辐射频率之间的关系由普朗克关系给出。

有机化合物和一些其他化合物中的电子跃迁可以通过紫外-可见光谱确定，前提是该化合物存在电磁波谱的紫外 (UV) 或可见光范围内的跃迁。 占据 sigma 键的 HOMO 的电子可以被该键的 LUMO 激发。 这个过程表示为 σ → σ* 跃迁。 同样，电子从 π 键轨道到反键 π 轨道* 的提升表示为 π → π* 跃迁。 具有表示为 n 的自由电子对的辅助色素具有自己的跃迁，芳香 pi 键跃迁也是如此。 可以经历这种可检测的电子跃迁的分子部分可以称为发色团，因为这种跃迁吸收电磁辐射（光），这可以假设地被感知为电磁光谱中某处的颜色。 存在以下分子电子跃迁：

σ → σ*π → π*n → σ*n → π*aromatic π → aromatic π*

除了这些分配，电子跃迁也有所谓的带与之相关。 例如，乙烷的吸收光谱在 135 nm 处显示 σ → σ* 跃迁，而水的吸收光谱在 167 nm 处显示 n → σ* 跃迁，消光系数为 7,000。 苯具有三个芳香族 π → π* 跃迁； 180 和 200 nm 处的两个 E 波段和 255 nm 处的一个 B 波段，消光系数分别为 60,000、8,000 和 215。这些吸收不是窄带，但通常很宽，因为电子跃迁叠加在其他分子能态上。

溶液中分子的电子跃迁在很大程度上取决于溶剂的类型以及额外的红移或蓝移。

光谱线与原子电子跃迁有关，多原子气体有自己的吸收带系统。