我大概看懂了斑竹提及的WIKI上的那段话了


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送交者: Palmetto 于 2008-11-08, 23:18:17:

正如斑竹所料,我原没看懂斑竹提及的WIKI上的那段话。又GOOGLE了一番,获得了一点必要的背景知识,我想,我已经大概弄懂了它的意思了。(该段话见本帖最后的注)
在具有双键的杂原子有机化合物中,当它吸收光子时,存在两种与双键有关的被激发电子的跃迁形式,其一,是成键π轨道至反键π轨道(即 π ->π*,吸收峰所处范围约为170——270nm)的吸收跃迁;其二,是未成键的非键轨道(n)至反键π轨道(即 n ->π*)的吸收跃迁。而大多数电子跃迁是发生在π ->π* 。如果有机分子是由多个双键构成的共轭体系,分子轨道的能级将发生很大的变化,各个相间的π轨道可以相互作用,生成统一的共轭π键,并且随着共轭链的增加,共轭π键各能级的间隔ΔE 减小,表现为:只需吸收较低能量的光子(即波长更长的光子),电子就有能力跃迁了。当这种共轭双键少于8个时,则对光子的吸收在紫外波长段。随着共轭双键的增加,有机化合物对光的吸收波长也相应增加。(a)当吸收波长到达可见光区的380——500nm段时,即吸收了白光中的蓝紫光(白光大致可划分为红绿蓝三段: 380——500nm为蓝色,500——610nm为绿色,610——780nm为红色),该物质就反射绿色和红色的光,呈显黄色;(b)当吸收波长到达500——610nm段时,即吸收了白光中的黄绿光,该物质就反射蓝紫色和红色的光,呈显红色(此说不够严格);(c)当吸收波长到达610——780nm段时,即吸收了白光中的红光,该物质就反射蓝紫色和黄绿色的光,本应呈显青绿色(Cyan),但却常常呈显蓝色或绿色,其原因是还有其它不属于共轭双键的能级也在可见光波段产生了影响(我猜,这些能级与分子的单键电子能级有关,因为那里的能级比双键的高——不确切)。
以上关于颜色变化的描述可以很容易得到验证。利用任何一个软件调色板(例如WORD中,选择字体颜色控件->自定义颜色),就可以随意改变“红”“绿”“蓝”之间比例分配,同时观察颜色随之的变化。例如,将“蓝”置零,“红”“绿”都置255,就可以看到黄色——这就对应上面的(a)。当将“绿”置零,“蓝”“红”都置255,我们看到的粉色(Pink),但上面却说“呈显红色”,岂非错误?血红素正是这种情况——吸收波长到达黄绿段。感谢“我是西尔斯”提供了血红素的吸收光谱图(http://omlc.ogi.edu/spectra/hemoglobin/),在那上面可以清楚地看到:血红素除了在黄绿段有强烈吸收外,在蓝紫段也有大的吸收,只是比在黄绿段的吸收小得多,但又比红波段大得多。如果保持“绿”置零,将“蓝”“红”比例按照光谱吸收图上的样子改一下的话(即大幅度减少“蓝”的数值),我们将看到的粉色变为红色——这显然是必然的,因为如果将“蓝”减少到零的话,就只剩红色了。
血红素在在蓝紫段也有大吸收的原因,我猜想(与上文c中的理由一样),也不属于共轭双键的能级,而应归于其它能级。所以,严格地说,血红素之类具有双键链的有机化合物呈显红色的原因,主要是因为其π ->π* 的跃迁能级正好对应于吸收光波长在黄绿段,同时也有非共轭双键的能级的影响。
顺便介绍一下使用调色板的注意事项。电视屏幕或计算机的显示屏是通过“红”“绿”“蓝”之间的不同比例来表现颜色的。这种方式能够表现自然界中大部分颜色,但是不能表现所有的颜色。精美印刷品之所以在颜色上也比显示屏要好,就是因为它是采用多色(>3)套印的——5色总是比3色表现的颜色丰富一些。另外,还有个“同色异谱”问题:有些物质看上去虽然颜色完全一样,但它们的光谱却不同。而不同的颜色,光谱一定不同。

*注: 红色是卟啉发射的荧光引起的,蓝色则不一定 —方舟子 于 2008-11-05, 12:44:51:
有人在我的博客留言帖了wiki上的一段话,也是这么说的。
When an electron in the system absorbs a photon of light of the right wavelength, it can be promoted to a higher energy level. (See particle in a box). Most of these electronic transitions are of a p-orbital electron to a p-antibonding orbital (π to π*), but non-bonding electrons can also be promoted (n to π*). Conjugated systems of fewer than eight conjugated double bonds absorb only in the ultraviolet region and are colorless to the human eye. With every double bond added, the system absorbs photons of longer wavelength (and lower energy), and the compound ranges from yellow to red in color. Compounds that are blue or green typically do not rely on conjugated double bonds alone.






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