傅里叶变换红外光谱分析
傅里叶变换红外光谱法
傅里叶变换红外光谱法傅里叶变换红外光谱法（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，简称FTIR）是一种用于分析和鉴定化合物的重要手段。
它基于傅里叶变换原理，通过将样品吸收或散射的红外光信号转化为频谱图，提供非常详细的化学信息，从而实现对样品的定性和定量分析。
一、傅里叶变换原理傅里叶变换原理是FTIR技术的基础，它描述了信号在频域和时域之间的转换关系。
根据这一原理，任何连续的函数信号都可以通过傅里叶变换转换为频谱形式，而频谱图中的每一个峰对应一个特定的振动模式或结构信息。
二、红外光谱的基本原理红外光谱是利用物质在红外光区（波长范围：2.5-25 μm）的吸收行为，来分析样品的一种方法。
当物质中的化学键发生振动或键角发生变化时，它们会吸收红外光的能量，而产生特定波数的吸收峰。
根据这些吸收峰的位置、强度和形状，可以对物质的结构和组成进行准确的鉴定。
三、傅里叶变换红外光谱仪的结构傅里叶变换红外光谱仪主要由光源、样品室、光谱仪和检测器组成。
光源产生红外辐射，经过样品室时发生与样品的相互作用，然后通过光谱仪进行解析，最后由检测器接收并转化为电信号。
这些信号经过傅里叶变换后，最终得到样品的红外光谱图。
四、傅里叶变换红外光谱法的应用领域傅里叶变换红外光谱法是一种非常广泛应用的分析技术，被广泛应用于化学、材料、生物、制药、食品等领域。
具体应用包括但不限于：1. 化学物质鉴定：通过比较样品与数据库中的标准谱图，可以准确鉴定出物质的化学组成和结构。
2. 反应动力学研究：红外光谱可以实时监测反应物与产物之间的变化，从而研究反应速率、反应机理等。
3. 质量控制与检测：对于药品、食品等生产过程中的原料、中间体和成品进行质量控制和检测，确保产品的安全和合格。
4. 生物医学研究：对于蛋白质、核酸等生物大分子的结构解析、疾病的诊断等方面具有重要意义。
五、傅里叶变换红外光谱法的优势和局限傅里叶变换红外光谱法的优势在于其非破坏性、高分辨率、快速分析的特点，可以对物质进行快速、准确的鉴定和分析。
傅里叶变换红外光谱分析基础知识
傅里叶变换红外光谱分析基础知识傅里叶变换红外光谱分析技术介绍傅里叶变换红外光谱分析技术为大量的学术研究实验室、化学分析实验室、质保/质控实验室和法庭科学实验室提供了重要的分析手段。
傅里叶变换红外光谱分析方法的普及已深深植根，从简单的化合物鉴定到质控监测，广泛应用于各种化学分析，尤其是聚合物和有机化合物分析。
什么是傅立叶变换红外光谱？FTIR指的是傅立叶变换红外，是红外光谱分析的优选方法。
当连续波长的红外光源照射样品时，样品中的分子会吸收或部分某些波长光，没有被吸收的光会到达检测器（称为透射方法）。
将检测器获取透过样品的光模拟信号进行模数转换和傅立叶变换，得到具有样品信息和背景信息的单光束谱，然后用相同的检测方法获取红外光不经过样品的背景单光束谱，将透过样品的单光束谱扣除背景单光束谱，就生成了代表样品分子结构特征的红外指纹的光谱。
山于不同化学结构（分子）会产生不同的指纹光谱，这就体现出红外光谱的价值意义。
那么，什么是FTIR （傅立叶变换红外光谱）？傅立叶变换技术将检测器输出信号转换成可解读红外光谱。
傅立叶变换红外生成的光谱以图形的形式提供可解析的样品分子结构的信息。
傅立叶变换红外的工作原理是什么？为何使用它？傅立叶变换红外利用干涉图记录放置于红外光路中的材料的相关信息。
傅立叶变换产生光谱，分析人员利用该光谱鉴定材料或进行定量分析。
一个傅立叶变换红外光谱是从干涉图被译解成为可解读的光谱。
光谱图的图形可帮助鉴定样品，因为样品的分子振动吸收会在光谱上显示出特定的红外指纹。
傅立叶变换红外采样介绍傅立叶变换红外主要有以下四种采样技术：透射衰减全反射（ATR）镜面反射漫反射每一项技术有各自特点，这使它们可适用于不同的状态的样品。
傅立叶变换红外光谱仪的采样和应用傅里叶红外光谱仪可作为单一用途检测工具或者是具有高度灵活性的研究分析检测设备。
傅里叶红外光谱仪配置一个专用采样附件（例如透射或ATR）,就可检测得到各种样品信息：常见的是未知物质的鉴定信息定量信息，比如添加剂或污染物通过样品红外吸收能量的增强或衰弱，获取动力学信息与其它设备联用（比如TGA、GC或流变仪）可以获得样品更多的信息从根本上说，傅里叶红外光谱仪是一款高效益低成本的分析仪器。
第四章 傅里叶红外光谱
4
10 ―――波数（cm-1）
―――波长 (µm)
(11)
1 2 )
4.2 润滑油的傅里叶红外光谱分析
4.2.2 红外光谱定量分析原理
分子基团对红Biblioteka 辐射的特征吸收是进行定量分析的基础
样品的吸光性通过分光计进行间接的测量
红外光照射样品后到达分光检测器的光强 强度 之比称为透过率 ，即：
子基团的特征吸收谱带也叫特征峰。吸收谱带极大值的波数位置 称为特征频率。进行基团定性时，是根据基团特征吸收峰来判断 基团的存在与否
(10)
4.2 润滑油的傅里叶红外光谱分析
波数是红外吸收光谱图横坐标常用的物理量之一，单位为cm-1。它 是描述红外线振动特性的物理量。波数与波长的换算关系是：
式中：
(22)
4.3 在用油红外光谱参数的识别
通常表征润滑油硝化的峰位在～1630 cm-1附近；典型值则为20A·cm-1，高值 ＞40 A·cm-1
图为新油和深度硝化在用油的红外光谱 对比（上谱线为深度硝化在用油，下谱 线为新油），硝化深度的急剧增加，意 味着因高温和燃烧条件恶化而生成了大 量的氮氧化物
(3)
4.1 傅里叶红外光谱仪法
4.1.1 傅里叶红外光谱仪的工作原理 红外光谱仪（FT-IR）主要由红外光源、 吸收池、分光系统、检测 系统等几部分组成 检测时，从光源发出的红外光，经过迈克尔逊干涉仪变成干涉光 （消除杂光），再让干涉光经过样品，到探测器，探测器检测到透 过油样的红外线强度，并将其转换成与油样成分、含量相对应的电 压值，然后利用计算机系统把干涉图进行数字变换，最后得到光谱 图 FT－IR光谱仪的核心光学部件为迈科尔逊干涉仪，干涉仪的使用， 提高了红外光谱仪的灵敏度和准确性
红外吸收光谱分析法FTIR
光谱解析难度大
红外光谱的复杂性较高，需要专业的 知识和技能进行解析，对分析人员的 要求较高。
仪器成本高
FTIR仪器的制造成本较高，使得其普 及和应用受到一定限制。
测试时间较长
与一些其他分析方法相比，FTIR的测 试时间可能较长，需要更多的时间来 完成分析。
未来发展前景
提高检测灵敏度和分辨率 通过改进仪器性能和技术，提高 FTIR的检测灵敏度和分辨率，使 其能够更好地应用于微量样品和 高精度分析。
环境监测
FT-IR可以用于环境监测领域， 如气体分析、水质分析、土壤
分析等。
02 ftir仪器组成
光源
光源是红外傅里叶变换红外光 谱仪（ftir）中的重要组成部分， 负责提供足够能量和合适波长 的红外辐射。
常见光源有硅碳棒、陶瓷气体 放电灯、远红外激光等。
光源的选择直接影响ftir的灵敏 度和分辨率，因此需要根据实 验需求选择合适的光源。
小型化和便携化 为了方便现场快速检测和实时监 测，FTIR仪器的小型化和便携化 成为一个重要的发展方向。
拓展应用领域 随着FTIR技术的不断成熟和普及， 其应用领域将会进一步拓展，包 括生物医学、环境监测、食品安 全等领域。
智能化和自动化 通过引入人工智能和自动化技术， 实现FTIR分析的智能化和自动化， 提高分析效率和准确性。
基频峰
分子振动能级跃迁产生的谱线，是红外光谱中最 强的峰。
特征峰
与分子中特定化学键或振动模式对应的峰，可用 于鉴定化合物结构。
谱图解析方法
峰位置分析
通过分析峰的位置，确定特定化学键或基团的存在。
峰强度分析
通过分析峰的强度，了解分子中特定化学键或基团的相对含量。
峰形分析
傅里叶 变换红外(ftir)光谱
傅里叶变换红外(FTIR)光谱是一种常用的分析技术，它通过分析物质在红外光谱范围内的吸收和散射特性，来研究样品的成分、结构和性质。
本文将从以下几个方面对傅里叶变换红外光谱进行介绍和解析。
一、傅里叶变换红外光谱原理简介傅里叶变换红外光谱是利用物质分子对红外光的吸收和散射特性来研究其结构和成分的一种技术。
当物质分子受到红外光的激发时，会发生特定振动和转动，这些振动和转动对应了物质分子内部的特定结构和键的存在。
傅里叶变换红外光谱仪利用光源产生的连续光通过样品后，得到经过样品吸收、散射后的光信号，并使用傅里叶变换算法将这些信号转换成详细的光谱图像。
通过解析这些光谱图像，可以获得样品中存在的各种成分的信息，包括它们的分子结构、官能团和键的类型、含量等。
二、傅里叶变换红外光谱的应用领域傅里叶变换红外光谱广泛应用于化学、材料、制药、生物、环境和食品等领域。
在化学领域，它常被用来鉴定有机化合物的结构、功能团的存在和含量，以及分子之间的相互作用；在材料领域，它常被用来研究材料的成分、性能和结构变化；在制药领域，它常被用来分析药品的成分和质量；在生物领域，它常被用来研究蛋白质、多糖等生物大分子的结构和功能。
三、傅里叶变换红外光谱的特点和优势傅里叶变换红外光谱具有快速、准确、非破坏性等特点。
相比传统的红外光谱技术，傅里叶变换红外光谱仪具有更高的光谱分辨率和灵敏度，可以检测到更低浓度的样品成分，还能够通过多种光谱技术的组合来获得更多细致的信息。
傅里叶变换红外光谱技术还可以与其他分析技术相结合，如拉曼光谱、质谱等，扩大了其应用范围和分析能力。
四、结语傅里叶变换红外光谱技术作为一种强大的分析工具，为科学研究和工程实践提供了重要的支持。
随着技术的不断发展，傅里叶变换红外光谱将在更多领域发挥其作用，为人们的生活和工作带来更多便利和科学发现。
傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术是一种非常重要的分析技术，在许多领域都有着广泛的应用。
傅里叶变换红外光谱仪解析
仪器分析综述系别：生物科学与技术系班级：09食品2 姓名：欧阳凡学号：091304251傅里叶变换红外光谱仪前言随着计算方法和计算技术的发展，20世纪70年代出现新一代的红外光谱测量技术及仪器--傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR ,简称为傅里叶红外光谱仪。
它不同于色散型红外分光的原理，是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪，主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。
可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。
正文傅里叶变换红外光谱仪分光光度计由光学检测系统、计算机书籍处理系统、计算机接口、电子线路系统组成。
光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经反射到达动镜，另一束经透射到达定镜。
两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。
干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。
光学检测系统由迈克逊干涉仪、光源、检测器组成、迈克逊干涉仪内有两个相垂直的平面反射镜M1、M2和一个与两镜成45度角的分束器，M1可沿镜轴方向前后移动。
自光源发出的红外光经准直镜M3反射后变为平行光束，照在分束器上后变成两束光。
其中一束被反射到可动镜头M1后又被M1反射回分束器，并在分束器上再次分城反射光和透射光，透射光部分照在举聚光镜M4上，然后到到达探测器，另一束光透过分束器，射在固定镜M2上，并被M2反射回分束器，在分束器上再次发生反射和透射，反射部分照在聚光镜M4上，最后也到达探测器。
因而这两束到达探测器的光油了光程差，成了相干光，移动可动镜M1可改变两束光程差。
傅里叶红外光谱仪测结晶度
傅里叶红外光谱仪测结晶度傅里叶红外光谱仪（FTIR）是一种常用的非破坏性分析技术，可以在常温常压下对各种物质进行分析。
FTIR测量的样品可以是气体、液体和固体，由于它具有快速、高效、精度高、可靠性强等特点，被广泛应用于化学、石油、医药、农业等领域。
本文主要介绍归一化傅里叶变换红外光谱（NIR），傅里叶红外光谱仪分析结晶度的原理、方法以及应用。
一、NIR技术近红外（NIR）区域（波数4000-8000cm-1）是红外辐射和可见光之间的区域。
在这个波段内，物质的分子振动在较高的振动地位处，与红外光的相互作用变弱，使得样品的散射和吸收看起来相对较小，因此光的透过性好。
NIR区域分子的振动与拉伸通常都不明显，而是单一的复杂组合振动，呈现出一系列复杂而浅的谱线。
由于NIR光谱对样品的要求较低，所以NIR有许多独特的优势：1.非破坏性：NIR仪器可以对样品进行非破坏性测试，减少样品浪费和实验成本。
2.快速性：NIR测量速度快，通常可以在数秒到数分钟内完成，适用于大批量样品分析。
3.多样性：NIR仪器可以测试多种样品，包括液体、固体和气体，并可以检测组成、结构、含水量、结晶度等性质。
4.准确性：NIR技术可以提供高度准确的结果，并可以进行定量分析和质量控制。
在材料科学中，结晶度是指材料结晶形态的程度和完整性的度量。
材料的结晶度可以由多种方法进行测量。
其中傅里叶红外光谱仪是一种常用的测量方法之一。
当样品中的光经过傅里叶红外光谱仪，被样品中的吸收和散射作用所改变，因此测量的是反射光谱和透射光谱。
对于固态样品，结晶度的变化会导致样品中的分子振动能级发生变化，从而导致样品红外光谱图谱的相应改变。
对于大多数矿物和多晶材料而言，其结晶度会影响样品的反射和透射，在FTIR中，对样品进行光谱仪分析时，会针对样品进行两种分析，一种是ATR（表面增强红外吸收光谱）模式，另一种是漫反射模式。
ATR模式是FTIR中常用的反射式光谱分析方法之一，它将样品压在内部棱镜上，将FTIR光谱分析仪的入射光强与样品的反射光进行比较。
傅里叶变换红外光谱(ftir)
傅里叶变换红外光谱（FTIR）是一种广泛应用于化学、生物学和材料科学领域的分析技术。
它利用样品对红外光的吸收和散射来确定样品的化学成分和结构。
傅里叶变换红外光谱分析的过程涉及到复杂的光学原理和数学算法，其深度和广度远超一般人的想象。
让我们从简单的红外光谱开始。
红外光谱是指物质在接受红外辐射后发生的吸收、透射或反射现象。
这些现象与物质的分子运动和振动有关，因此可以通过观察红外光谱图来了解物质的分子结构、功能团及化学键等信息。
红外光谱是一种非常有用的分析手段，能够对各种物质进行快速、无损的分析，因此在化学、材料科学、生命科学等领域被广泛应用。
我们可以深入了解傅里叶变换红外光谱。
傅里叶变换（FT）是一种数学方法，用于将信号在时域和频域之间进行转换。
在傅里叶变换红外光谱中，FT将时间域的红外光谱信号转换为频率域的光谱信息，从而能够更准确地分析样品的化学成分和结构。
傅里叶变换的原理和算法需要深入的数学和物理知识来支撑，通过FTIR技术获得的光谱数据也需要复杂的数据处理和解释。
让我们讨论FTIR在化学和材料科学中的应用。
FTIR技术可以用于分析化合物的官能团、结构和构象，从而在有机化学合成、聚合物材料研究、医药化学等领域发挥重要作用。
FTIR还可以用于检测样品的纯度、鉴定杂质和表征材料的特性，因此在材料科学、制药工业、环境监测等领域有着广泛的应用价值。
我想共享一下我对FTIR的个人观点和理解。
作为一种高级的红外光谱分析技术，FTIR需要掌握复杂的原理和操作技巧，但其所获得的化学信息和结构信息也是非常丰富和准确的。
在我看来，FTIR不仅是一种分析手段，更是一种深入探索物质本质的工具，它的应用范围和研究意义将会越来越广泛，对于推动化学和材料科学的发展将会发挥重要作用。
总结而言，傅里叶变换红外光谱（FTIR）作为一种高级的分析技术，其深度和广度远超一般的红外光谱分析，需要深入的理论基础和实践技能来支撑。
通过FTIR技术可以获得大量的化学和结构信息，对于化学、材料科学和生命科学领域具有重要的应用价值。
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350厘米-1，为一极强的吸收．有氢键的化合物，X-H…X
的伸缩振动在200-50厘米-1；弯曲振动在50厘米-1以下．
红外吸收光谱分析
一、FTIR概述 1. IR光谱在化学领域中的应用： 分子结构基础研究: 应用IR测定分子的键长、键 角，以此推断出分子的立体构型； (1) 根据所得的力常数可以知道化学键的强弱，由 简正频率来计算热力学函数等。 (2) 化学组成分析：根据光谱中吸收峰的位置和形 状来推断未知物结构，依照特征吸收峰的强度 来测定混合物中各组分的含量。
1-己烯
红外吸收光谱分析
3. 分子振动方程式 (Hook's Law)
分子中的原子以平衡点为中心，以非常小的振幅作周期性 的振动，即所谓简谐振动。最简单的分子是双原子分子。可 用一个弹簧两端联着两个小球来模拟。mA和mB分别代表两 小球的质量（原子质量），弹簧的长度r就是分子化学键的长 度。用经典力学(虎克定律)可导出这个体系的振动频率（以 波数表示): 1 k 2c mAmB /(mA mB ) （6-6） 式中 k 为力常数，mA、mB分别为A、B原子的质量，
（1）对称伸缩振动（symmetrical stretching
vibration，s）
（2）反对称伸缩振动（asymmetrical
stretching vibration，as）
红外吸收光谱分析
2. 变形或弯曲振动
红外吸收光谱分析 分子振动的形式与谱带 亚甲基（-CH2-）的几种基本振动形式及红外吸收如图6-19所示。 伸缩振动
反对称 对称 as: 2926cm-1 （s） s: 2853cm-1（s） 变形振动
剪式
摇摆
面内 ：1468cm-1 （m）
：720cm-1 -C-(CH2)n，n≥4
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
因此若用连续改变频率的红外光照射某试样， 根据试样中的各个基团对不同频率的红外光的吸收 性质，使通过试样后的红外光在一些波长范围内变 弱（被吸收），在另一些范围内则较强（不吸收）。
将分子吸收红外光的情况用仪器记录，就得到该试
样的红外吸收光谱图。
红外吸收光谱分析 IR光谱的产生条件
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
当一定频率（一定能量）的红外光照射分子时，
如果分子中某个基团的振动频率和外界红外辐射
的频率一致，就满足了第一个条件。为满足第二 个条件，分子必须有偶极矩的改变。 已知任何分子就其整个分子而言，是呈电中性 的，但由于构成分子的各原子因价电子得失的难 易，而表现出不同的电负性，分子也因此而显示 不同的极性。
红外吸收光谱分析
一、FTIR概述
IR光谱分析的特点：
快速
• 高灵敏度
• 试样用量少
• 能分析各种状态的试样等特点
• 材料分析中最常用的工具
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
红外光谱是由于物质吸收电磁辐射后，分子振动转动能级的跃迁而产生的。 物质能吸收电磁辐射应满足两个条件，即： （1）辐射应具有刚好能满足物质跃迁时所需的能量； （2）辐射与物质之间有相互作用。
对称分子由于正负电荷中心重叠，d=0，故=0。
红外吸收光谱分析
二硫化碳的振动及其极化度的变化
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
上述物质吸收辐射的第二个条件，实质上是外 界辐射迁移它的能量到分子中去。而这种能量的 转移是通过偶极距的变化来实现的。 这可用图6-14的示意简图来说明。
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
图6-14 偶极子在交变电场中的作用示意图
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
当偶极子处在电磁辐射的电场中时，此电场作周 期性反转，偶极子将经受交替的作用力而使偶极距
增加和减小。由于偶极子具有一定的原有振动频率， 只有当辐射频率与偶极子频率相匹配时，分子才与
辐射发生相互作用（振动偶合）而增加它的振动能， 使振动加激（振幅加大），即分子由原来的基态振 动跃迁到较高的振动能级。
分子振动的形式与谱带
红外吸收光谱分析
二氧化碳分子的振动，可作为直线型分子振动的一个例子。 其基本振动数为3×3-5 = 4，故有四种基本振动形式， （1）对称伸缩振动：O＝C＝O 在CO2分子中，C 原子为+、- 电荷的中心，d = 0， = 0。 在这种振动形式中两个氧原子同时移向或离开碳原子，并不 发生分子偶极距的变化，因此是非红外活性的。 （2）反对称伸缩振动： O＝C＝O
沿重心轴转动的能量为转动能，
二个以上原子连接在一起，它们之间的键如同
弹簧一样振动，所需能量为振动能，
分子中的电子从各种成键轨跃入反键轨所需能
量为电能.
红外吸收光谱分析
分子在未受光照射之前，以上描述的诸能量均 处于最低能级，称之为基态． 当分子受到红外光的辐射，产生振动能级的跃 迁，在振动时伴有偶极矩改变者就吸收红外光子， 形成红外吸收光谱．
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件 只有发生偶极距变化的振动才能引起可观测 的红外吸收谱带，我们称这种振动活性为红外活 性的，反之为非红外活性的。 当一定频率的红外光照射分子时，如果分子 中某个基团的振动频率和它一样，二者就会产生 共振，此时光的能量通过分子偶极距的变化而传 递给分子，这个基团就吸收一定频率的红外光， 产生振动跃迁；反之，红外光就不会被吸收。
分子振动的形式与谱带
红外吸收光谱分析
图6-17 直线型分子的运动状态 （a）、（b）、（c）平移运动（d）、（e）转动运动 （f）在z轴上反方向运动，使分子变形，产生振动运动
分子振动的形式与谱带
红外吸收光谱分析
如水分子的基本振动数为3×3-6 = 3，故水分子由
三种振动形式(图6-18)。O-H键长度改变的振动称为
伸缩振动。伸缩振动可分为两种，对称伸缩振动(用符
号s表示)及反对称伸缩振动(用as表示)。键角HOH
改变的振动称为弯曲或变形振动(用 表示)。通常，
键长的改变比键角的改变需要更大的能量，因此伸缩
振动出现在高频区，而变角振动出现在低频区。
红外吸收光谱分析 分子振动的形式与谱带
对称伸缩 反对称伸缩 弯曲（变形) s：3652cm-1 as：3756 cm-1 ：1595cm-1 图6-18 水分子的振动及红外吸收
红外吸收光谱分析
2. IR光谱的产生条件
通常用分子的偶极矩 来描述分子极性的大小:
= q ·d
图6-13 H于分子内原子处于在其平衡位置不断地振动
的状态，在振动过程中d 的瞬时值亦不断地发生
变化，因此分子的 也发生相应的改变，分子亦
具有确定的偶极距变化频率。
红外吸收光谱分析
4. 分子振动的形式与谱带
双原子的振动是最简单的，它的振动只能发生在联结
两个原子的直线方向上，并且只有一种振动形式，即两原
子的相对伸缩振动。多原子分子的振动可分解为许多简单
的基本振动。
4. 分子振动的形式与谱带
红外吸收光谱分析
设分子由 n 个原子组成，每个原子在空间都有三个自 由度，原子在空间的位置可以用直角坐标系中的三个坐标 x、y、z 表示，因此 n 个原子组成的分子总共应有3n 个 自由度，即3n 种运动状态。 但在这3n种运动状态中，包括三个整个分子的质心沿 x、y、z 方向平移运动和三个整个分子绕 x、y、z 轴的转 动运动。这六种运动都不是分子的振动，故振动形式应有 (3n-6)种。 对于线型分子，若贯穿所有原子的轴是在 x 方向，则 整个分子只能绕y、z轴转动，因此直线型分子的振动形式 为(3n-5) 种(图6-17)。
是醇、酚、胺和碳氢化合物上，以及研究末端亚
甲基、环氧基和顺反双键等时比较重要。
红外吸收光谱分析
中红外区是红外光谱中应用最早和最广的一个 区．该区吸收峰数据的收集、整理和归纳已臻于 完善．由于4000~1000厘米 -1 区内的吸收峰为化合 物中各个键的伸缩和弯曲振动，故为双原子构成 的官能团的特征吸收．1400~650厘米-1区的吸收蜂 大多是整个分子中多个原子间键的复杂振动，可 以得到官能团周围环境的信息，用于化合物的鉴 定，因此中红外区是我们讨论的重点。
这是由于双键比单键强，即双键的 k 比单键的 k 大。 同样，炔烃要比双键强。这个规律也适用于碳氧键上。 另外，由于伸缩振动力常数比弯曲振动的力常数大，所 以伸缩振动的吸收出现在较高的频率区而弯曲振动的吸收 则在较低的频率区。 根据式（6-6）可以计算其基频峰的位置，而且某些计 算与实测值很接近，如甲烷的C-H基频计算值为2920cm-1， 而实测值为2915cm-1，但这种计算只适用于双原子分子或 多原子分子中影响因素小的谐振子。 实际上，在一个分子中，基团与基团的化学键之间都相 互有影响，因此基团振动频率除决定于化学键两端的原子 质量，化学键的力常数外，还与内部因素（结构因素）及 外部因素（化学环境）有关。
红外吸收光谱分析
FTIR
（Fourier Translation Infrared spectroscopy)
傅里叶变换红外光谱分析
红外吸收光谱分析
FTIR是由于物质吸收电磁辐射后，分子振动
-转动能级的跃迁而产生的，称为分子振动转
动光谱，简称振转光谱。
红外吸收光谱分析
分子光谱的种类 有机分子同其他物质一样始终处于不停的运动 之中。分子在空间自由移动需要的能量为移动 能．
红外吸收光谱分析
远红外区应是200-10厘米-1．由于一般红外仪测绘的 中红外范围是5000-650厘米-1或5000-400厘米-1，因此 650-200厘米-1也包括在远红外区．含重原子的化学键伸 缩振动和弯曲振动的基频在远红外光区，如C-X键的伸
缩振动频率为650-450厘米-1，弯曲振动频率为350-250