红外原理和分析
红外光谱分析原理
红外光谱分析原理红外光谱分析是一种常见的分析技术，它利用物质在红外光线作用下的吸收特性来确定物质的结构和组成。
红外光谱分析原理是基于物质分子的振动和转动引起的吸收现象，通过对物质在红外光线作用下的吸收特性进行测量和分析，可以得到物质的红外吸收光谱图谱，从而确定物质的结构和组成。
首先，让我们来了解一下红外光谱的基本原理。
红外光谱是指在红外光波段（波长范围为0.78-1000μm）内，物质对红外辐射的吸收、散射、透射等现象。
在红外光谱中，物质分子在红外光线的作用下，会发生振动和转动，从而产生特定的吸收峰。
这些吸收峰的位置和强度可以提供有关物质结构和组成的信息。
其次，红外光谱分析原理是基于物质分子的振动和转动引起的吸收现象。
在红外光线的作用下，分子内的原子和化学键会发生振动，不同的分子会有不同的振动频率和振动模式，因此会在不同的波数范围内吸收不同波长的红外光线。
通过测量物质在红外光线作用下的吸收特性，可以得到物质的红外吸收光谱图谱，从而确定物质的结构和组成。
红外光谱分析原理包括红外光谱仪的工作原理和光谱图的解读。
红外光谱仪是利用光源产生的红外光线照射样品，然后通过检测器测量样品对红外光线的吸收情况。
通过对样品在不同波数范围内的吸收特性进行测量，可以得到样品的红外吸收光谱图谱。
而光谱图的解读则是通过对光谱图谱中吸收峰的位置、形状和强度进行分析，来确定样品的结构和组成。
红外光谱分析原理在化学、生物、材料等领域有着广泛的应用。
在化学领域，红外光谱分析可以用于确定化合物的结构和功能团，从而帮助化学家进行有机合成和结构表征。
在生物领域，红外光谱分析可以用于研究生物分子的结构和功能，例如蛋白质、核酸和多糖的结构分析。
在材料领域，红外光谱分析可以用于研究材料的结构和性能，例如聚合物、纳米材料和表面膜的分析。
总之，红外光谱分析原理是基于物质分子在红外光线作用下的吸收特性来确定物质的结构和组成。
通过对物质在红外光线作用下的吸收特性进行测量和分析，可以得到物质的红外吸收光谱图谱，从而确定物质的结构和组成。
红外光谱分析原理
红外光谱分析原理红外光谱分析是一种常用的化学分析方法，它利用物质在红外区域的吸收特性来进行定性和定量分析。
红外光谱分析原理主要基于分子的振动和转动引起的能级跃迁，不同的分子结构会产生不同的红外吸收谱，因此可以通过观察样品在红外光谱区域的吸收情况来推断其化学成分和结构。
首先，我们来了解一下红外光谱的原理。
当分子受到红外辐射的激发时，分子内部的振动和转动状态会发生变化，从而使分子能级发生跃迁。
不同类型的化学键和功能团对红外辐射的吸收具有特定的频率和强度，因此可以通过测量样品在不同波数下的吸收情况，得到其红外光谱图谱。
通过对比样品的红外光谱图谱和已知化合物的光谱数据，可以确定样品的成分和结构。
其次，红外光谱分析原理涉及到分子的振动和转动模式。
分子的振动模式包括对称伸缩振动、非对称伸缩振动、弯曲振动等，而转动模式则包括整体转动、振动转动等。
不同的化学键和功能团对应着不同的振动和转动模式，因此在红外光谱图谱中会出现不同的吸收峰。
例如，C-H键的伸缩振动会在波数较高的位置出现吸收峰，而O-H键的伸缩振动则会在波数较低的位置出现吸收峰。
此外，红外光谱分析原理还涉及到红外光谱仪的工作原理。
红外光谱仪通常采用傅里叶变换红外光谱技术，它能够将样品吸收的红外辐射转换成光谱图谱。
在红外光谱仪中，红外辐射首先通过样品，然后被分光器分解成不同波数的光线，最后被探测器检测并转换成光谱图谱。
通过对光谱图谱的解析，可以得到样品在红外区域的吸收情况，从而进行分析和判断。
总的来说，红外光谱分析原理是基于分子的振动和转动引起的能级跃迁，通过观察样品在红外光谱区域的吸收情况来推断其化学成分和结构。
通过对样品的红外光谱图谱进行分析和比对，可以确定样品的成分和结构，从而实现化学分析的目的。
红外光谱分析原理在化学、生物、药学等领域都有着广泛的应用，是一种非常重要的分析手段。
红外光谱分析原理
红外光谱分析原理红外光谱分析是一种常用的化学分析方法，它利用物质对红外光的吸收特性来确定物质的结构和成分。
红外光谱分析原理是基于物质分子的振动和转动引起的特定频率的吸收现象。
下面将详细介绍红外光谱分析的原理及其应用。
首先，红外光谱分析原理是建立在分子的振动和转动运动上的。
分子内部的原子以不同的方式振动和转动，产生了不同的红外光谱。
当分子受到红外光的照射时，部分红外光被吸收，而其余的红外光则被散射或透射。
通过测量被吸收的红外光的强度和频率，就可以得到物质的红外光谱图谱。
其次，红外光谱分析原理是基于物质的分子结构和成分来确定的。
不同的分子结构和成分会导致不同的红外光谱特征。
因此，通过对比待测物质的红外光谱和已知物质的红外光谱，就可以确定待测物质的结构和成分。
此外，红外光谱分析原理还可以用于定量分析。
通过测量红外光谱的吸收峰的强度和频率，可以确定物质的含量。
这种定量分析方法被广泛应用于化学、生物、医药等领域。
总的来说，红外光谱分析原理是一种非常重要的化学分析方法，它可以用于确定物质的结构和成分，进行定量分析，以及研究物质的性质和反应。
在实际应用中，红外光谱分析已经成为化学、生物、医药等领域的重要工具，为科学研究和工程应用提供了重要的支持。
综上所述，红外光谱分析原理是基于物质分子的振动和转动引起的特定频率的吸收现象，通过测量红外光谱的吸收强度和频率，可以确定物质的结构和成分，进行定量分析，以及研究物质的性质和反应。
红外光谱分析在化学、生物、医药等领域具有重要的应用价值，为科学研究和工程应用提供了重要的支持。
红外分析的原理及应用
红外分析的原理及应用1. 原理介绍红外分析是一种利用物质的吸收、发射、散射、透射等特性来检测、分析和确定物质成分和结构的方法。
红外分析在化学、生物、环境、材料等领域具有广泛的应用。
1.1 红外辐射红外辐射是指电磁辐射中的红外波段，波长范围一般从0.78μm到1000μm。
红外辐射分为近红外、中红外和远红外三个波段，波长逐渐增长。
红外辐射具有穿透性强、非破坏性、无辐射源等特点。
1.2 红外光谱红外光谱是红外辐射与物质相互作用的结果。
红外光谱可以分为红外吸收光谱、红外发射光谱和红外散射光谱三种。
各种物质对不同波长的红外辐射具有不同的响应，因此可以通过红外光谱鉴定物质的成分和结构。
2. 应用领域红外分析在各个领域有广泛的应用，以下列举了其中几个主要的应用领域：2.1 化学分析红外分析在化学分析领域有重要的应用。
通过红外光谱分析，可以确定化学物质的功能团、官能团以及它们的相对位置与顺序。
红外分析能够对大部分有机化合物进行鉴定和定量分析。
2.2 生物医学红外分析在生物医学领域被广泛应用于疾病的诊断和治疗。
通过红外光谱分析，可以检测生物样品中的蛋白质、核酸、脂质等分子的结构和含量。
同时，红外光谱还可以用于诊断人体组织的病变，如肿瘤、糖尿病等。
2.3 环境监测红外分析在环境监测领域具有重要作用。
通过红外光谱分析，可以检测大气污染物、水质污染物以及土壤中的有害物质等。
红外分析技术还可以用于气体浓度的监测和红外遥感的应用。
2.4 材料科学红外分析在材料科学领域得到广泛应用。
通过红外光谱分析，可以确定材料的组成、结构以及杂质等。
红外分析还可以用于材料的质量控制、表面分析以及材料的性能研究等。
3. 红外分析仪器红外分析仪器是进行红外分析的重要工具，以下列举了几种常见的红外分析仪器：3.1 红外光谱仪红外光谱仪是进行红外光谱分析的仪器。
红外光谱仪可以通过红外辐射源产生红外辐射，样品吸收或散射后的红外辐射被检测器接收并转换为电信号，进而得到红外光谱图。
红外原理及实例分析
红外原理及实例分析红外技术，作为近年来快速发展的一项重要技术，已经广泛应用于各个领域。
本文将介绍红外技术的原理，并且通过实例分析展示红外技术在不同领域中的应用。
一、红外技术的原理红外技术是基于物体或物质发射、反射、透过红外辐射而产生的现象，利用红外辐射的特性进行检测和控制。
其原理可以分为以下几个方面：1. 热量辐射原理：所有温度高于绝对零度的物体都会辐射出热量。
根据物体的温度，会产生不同波长的红外辐射。
利用红外技术可以对物体的温度进行测量和控制。
2. 红外传感原理：物体的温度存在差异时，热量的分布也会有所不同。
红外传感器可以根据接收到的红外辐射强度来判断物体的温度差异，从而实现测温和红外图像的观察。
3. 红外反射原理：物体对红外光有不同的反射特性。
红外传感器可以通过接收红外光的反射情况来判断物体的位置、形状和物质成分。
二、红外技术在安防领域的应用实例红外技术在安防领域中的应用非常广泛。
以下是几个例子：1. 红外感应报警系统：通过安装红外传感器，可以实现对入侵者的及时探测。
当红外传感器检测到有人进入监控区域时，会自动触发报警器，发送警报。
2. 红外摄像监控系统：红外摄像机能够在低光环境下拍摄高质量的监控画面。
在夜间或低照度环境中，红外摄像机会利用红外辐射发射出来的热量进行拍摄，确保监控画面的清晰度和可视性。
3. 红外人脸识别技术：红外人脸识别技术是一种基于脸部红外热图进行人脸识别的方法。
相比传统的摄像头，红外热图可以突破光线、角度等限制，提高识别准确性和安全性。
三、红外技术在医疗领域的应用实例红外技术在医疗领域也有着重要的应用。
以下是几个例子：1. 红外体温计：红外体温计通过测量人体发射的红外辐射来测量体温。
相比传统的温度计，红外体温计不需要直接接触人体，避免了交叉感染的风险。
2. 红外光治疗仪：红外光治疗仪利用红外辐射的温热效应，可以促进血液循环，缓解疼痛，促进伤口修复等。
在康复治疗、美容护理等方面有广泛的应用。
红外的原理和应用
红外的原理和应用一、红外的原理红外（Infrared Radiation）是指光谱中波长较长而频率较低的电磁波，其波长范围为0.74微米至1000微米。
红外辐射是由物体的热量产生的，并具有热辐射的特点。
红外辐射主要是通过物体的分子和原子之间的振动和旋转来传播的。
物体的温度越高，分子和原子的运动越剧烈，产生的红外辐射能量也越大。
红外辐射的主要特点是不可见、穿透性强、热量生成大、热量传递快。
二、红外的应用红外技术广泛应用于军事、安防、医疗、通信等领域，以下是红外应用的一些常见领域：1.红外测温技术红外测温技术利用物体自身的红外辐射热量来测量物体的温度。
该技术在工业生产、医疗、环境监测等领域有广泛应用。
如工业生产中的高温检测、医疗中测量人体温度等。
2.红外传感器红外传感器是一种能够感知红外辐射的传感器，可用于人体检测、安防监控、智能家居等领域。
通过感知人体的红外辐射，可以实现自动开关门窗、自动灯光等智能控制。
3.红外摄像机红外摄像机是一种能够拍摄红外光线的摄像机，可以在低光环境下拍摄清晰的黑白影像。
红外摄像机广泛应用于夜视监控、防盗系统等领域。
4.红外线遥控器红外线遥控器是一种使用红外辐射进行传输指令的遥控设备，如电视遥控器、空调遥控器等。
通过红外线遥控器，可以实现对各种家电设备的操控。
5.红外通信红外通信是一种利用红外辐射进行数据传输的通信方式，常被应用于近距离无线通信。
红外通信的特点是传输速度快，且不受干扰。
常见的红外通信应用有红外耳机、红外数据传输等。
6.红外天文观测红外天文观测是指利用红外辐射来观测宇宙中的天体。
由于红外辐射能够穿透尘埃和大气层，因此可以观测到隐藏在尘云中的天体，如星云、星际物质等。
7.红外热成像红外热成像是一种利用物体的红外辐射热量来生成热图的技术。
通过红外热成像，可以非接触地检测物体的温度分布，广泛应用于建筑检测、电力设备检修等领域。
以上仅是红外技术在一些常见领域的应用，随着科技的不断发展和创新，红外技术在更多领域将展现出更大的潜力和用途。
红外线分析的原理
红外线分析的原理
红外线分析的基本原理可以概括为以下几点:
1.红外线分析是根据样品对红外线的吸收情况,来判断样品的组成和结构的方法。
2.不同的化学键和官能团对红外线的吸收频率不同,这可以产生具有特征的红外吸收频谱。
3.红外吸收频谱可以看作样本的“指纹”,通过对频谱图形、峰位、强度的分析,可以确定物质的组成。
4.红外吸收遵循Lambert-Beer law,吸收度与物质的浓度、层厚成正比。
这个定律是红外分析的理论基础。
5.样品需要制备适当的厚度,通常0.5-1mm,然后进行红外线的照射和检测。
6.符合能级的分子在吸收到红外光子时,分子振动(伸缩、扭转)模式会发生跃迁和激发。
7.检测样品对不同波长红外线的吸收强度,可以得到全面的红外吸收谱图。
8.通过比较标准化学品的频谱,可以确定样品中的化学成分。
也可以和数据库参考
频谱对比。
9.基于分子振动规律,红外吸收峰位与特定官能团对应,这是确定结构的依据。
10. 红外分析准确快速、简便易行,是确认有机物分子结构的重要手段之一。
与质谱技术等互为补充。
11. 红外分析应用广泛,可用于药物、polymer、食品、考古、环保等领域,拥有深远的科研价值。
12. 随着技术进步,红外检测的敏感性和精确度得以提高,使红外线分析的应用范围更加广泛。
红外通信原理实验报告
一、实验目的通过本次实验，掌握红外通信的基本原理，了解红外通信系统的工作流程，学会使用红外发射和接收模块进行数据传输，并能够分析红外通信的优缺点。
二、实验原理红外通信是利用红外线传输信息的通信方式，其原理是将要传输的信息（如数字信号、模拟信号等）调制到一定频率的红外载波上，通过红外发射管发射出去，接收端接收红外信号，解调出原始信息。
1. 红外发射原理红外发射器主要由红外发射管、驱动电路、调制电路等组成。
驱动电路将信号放大后驱动红外发射管，调制电路将信号调制到一定频率的红外载波上。
2. 红外接收原理红外接收器主要由红外接收管、放大电路、检波电路、解调电路等组成。
放大电路将接收到的微弱信号放大，检波电路将调制信号中的原始信息提取出来，解调电路将提取出的信息解调为原始信号。
3. 红外通信系统红外通信系统由红外发射器和红外接收器组成，两者之间通过红外线进行信息传输。
系统工作流程如下：（1）信息编码：将原始信息编码为二进制信号。
（2）调制：将编码后的二进制信号调制到一定频率的红外载波上。
（3）发射：通过红外发射管将调制后的信号发射出去。
（4）接收：通过红外接收管接收发射的信号。
（5）解调：将接收到的信号解调为原始信息。
（6）信息处理：对解调后的信息进行处理，如显示、存储等。
三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 51单片机4. 信号源5. 电源6. 接线板7. 实验台四、实验步骤1. 连接红外发射模块和51单片机，将信号源输出信号连接到单片机的输入端。
2. 编写程序，实现信号编码、调制、发射等功能。
3. 连接红外接收模块，将接收到的信号输入到单片机的输入端。
4. 编写程序，实现信号接收、解调、信息处理等功能。
5. 检查实验结果，观察红外通信系统的性能。
五、实验结果与分析1. 通过实验，成功实现了红外通信系统的基本功能。
2. 红外通信具有以下优点：（1）传输速度快，抗干扰能力强。
（2）成本低，易于实现。
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2 产生红外吸收的条件
分子吸收辐射产生振转跃迁必须满足两个条件： 条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所需能量相等。 根据量子力学原理，分子振动能量Ev 是量子化的，即 EV=（V+1/2）hν ν为分子振动频率，V为振动量子数，其值取0，1，2，… 分子中不同振动能级差为
ΔEV=(V1+1/2)hν-(V0+1/2)hν=ΔVhν
红外区的内部划分
红外谱图
主要以物质对红外光的吸收（透过）程度与波长（波数）的关系表示
注意换算公式： ν(波数)= 1/λ(cm) = 1×104/λ(μm)
红外光谱特点
1）红外吸收只有振-转跃迁，能量低； 2）应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有
有机物均有红外吸收；
3）分子结构更为精细的表征：通过IR谱的波数位置、波 峰数目及强度确定分子基团、分子结构； 4）定量分析； 5）固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品； 6）分析速度快； 7）与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能。
光栅型红外光谱仪结构示意图
双光束光学零位法红外光谱仪工作原理
光源
反光镜 I1 →样品池 I1’
反光镜 I2 →参比池 I2’ →光楔 扇形镜 → 入射狭缝 →
单色器
电机转动，扫描整个中红外区
记录纸同步横向转动
放大器 → 电机
记录笔：上下移动，记录峰强
光楔： 前后移动，使 I1’= I2’，电机停转
线性分子振动自由度 ＝3N－5 非线性分子振动自由度＝3N－6
如： H2O：F=3×3-6=3
νs = 3652
νas = 3751
δ = 1595
分子振动频率
在分子振动过程中， 同一类化学键或基团的振动频率是非常接 近的，它总是出现在某一范围内，但又相互有区别，即所谓特征 频率或基团频率。以双原子分子为例，用经典力学方法（虎克定 律），导出简谐振动公式：
2）氢键效应 由于氢键的存在，使原来的键削弱，使伸缩振动频率下降。 （1） 分子内氢键，不受浓度影响； （2） 分子间氢键，受浓度影响，浓度越大，伸缩振动频率向 低波数位移越大。
O R
H NH R O
C=O 伸缩 N-H
游离 氢键 1690 1650 3500 3400
伸缩
N-H 变形
1620-1590
3.3 谱图解析
1 Procedure 2 Standard File 3 CH Vibration
1. 准备工作：
1) 样品制备：根据样品情况采用合适的样品制备法，对 样品原始资料 的充分了解是非常必要的，这对最后谱图 解析鉴定非常有帮助。需要了解样品：纯度、外观、来 源、物化性质名称、用途等，了解越多越好。 2) 谱图测试：选择合适仪器条件绘制红外吸收光谱图。
共轭效应(Conjugated effect)：电子云密度平均化—键长 变长—k 降低—特征频率减小（移向低波数）。
当诱导与共轭两种效应同时存在时，振动频率的位移和程 度取决于它们的净效应。如：饱和酯
中介效应(Mesomeric effect)：孤对电子与多重键 相连产生的p-π共轭，结果类似于共轭效应。
6 影响红外光谱强度变化的因素：
1） 吸收峰的强度与分子跃迁几率有关： 基频峰的跃迁几率大，倍频峰的跃迁几率小，组频峰跃迁 几率更小。 2）与分子的极性有关（偶极距与分子的极性、对称性和振动 方式有关）： 一般极性强的分子或基团，吸收峰强, 如: C=O, O－SI, N －H, C－F…极性弱的分子或基团、吸收弱、如: C=C, C=N, N=N, S－S… 3）对称性： 对称性低的产生强吸收峰 4） 振动方式：当基团的振动方式不同时，其电荷分布也 不同，其吸收峰的强度依次为： νas > νs > δ
也就是说，只有当ΔEV=Ea或者νa=ΔVν时，才可能发生振转 跃迁。例如当分子从基态（V=0）跃迁到第一激发态（V=1），
此时ΔV=1，即νa= ν。
发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于键两端原子的折合质 量和键的力常数，即取决于分子的结构特征！
3. 分子的振动
讨论分子的振动类型可以使我们了解红外吸收峰的起源，以便 推测分子中存在哪种基团和推断分子结构。 分子的振动实质上是 化学键的振动，分为伸缩振动和弯曲振动两类。 1）. 伸缩振动 原子沿着价键方向来回运动，键长发生变化。
4 分子振动自由度 、震动频率
分子基本振动数目称为振动自由度，即基频吸收峰的数目。在 N个原子的分子中： 1）各原子向各自X、Y、Z方向运动，即N个原子有3N个自由度； 2) 整个分子作为整体在三维空间平动，即有三个平动自由度； 3) 整个分子作为整体围绕分子重心转动，故有三个转动自由度，但 线 性分子有两 个转动自由度。
第二章 红外光谱分析 Infrared Spectroscopy
3.0 3.1 3.2 3.3 3.4
前言 基础知识 基本结构和工作原理 谱图解析 样品制备
3.0 前言 1. 发展史 1800: 英国物理学家W.Herschel在研究太阳光谱时发现了 红外光； 1892: 科学家发现凡含甲基的物质在3.4微米处均有一吸 收带； 1905: 科学家Coblentz 系统研究了上百种化合物的红外吸 收光谱，并总结了物质分子基团与其红外吸收带间的关 系； 1930: 光的二象性和量子力学理论的提出，使红外吸收光 谱法的研究更深入发展。
红外光谱的吸收强度 问题：C=O 强；C=C 弱；为什么？ 吸收峰强度→跃迁几率→偶极矩变化；吸收峰强度∝偶极 矩的平方；偶极矩变化——结构对称性；对称性差→偶极 矩变化大→吸收峰强度大
红外光谱的特征性，基团频率 基团频率 通过对大量标准样品的红外光谱的研究，处于不同有
机物分子的同一种官能团的振动频率变化不大，即具有明
2. 应用 红外吸收光谱又称为分子振动转动光谱，红外光谱 在化学领域中的应用可分为两个方面： 1.分子结构的基础研究：应用红外光谱可以测定分子 的键长、健角，以此 推断出分子的立体构型，根据所 得的力常数可以知道化学键的强弱；由频率来计算热力 学函数，等等。 2.红外光谱用于化合物的定性分析具有鲜明 的特征性，根据化合物红外光谱的特征基团 频率来检定物质含有哪些基团，从而确定有 关化合物的类别。
显的特征性。这是因为连接原子的主要为价键力，处于不 同分子中的价键力受外界因素的影响有限！即各基团有其
自已特征的吸收谱带。通常，基团频率位于
4000~1300cm-1之间。可分为三个区
5 影响基团频率位移的因素
1）电子效应：引起化学键电子分布不均匀的效应。 诱导效应(Induction effect)：取代基电负性—静电诱导—电子 分布改变—k 增加—特征频率增加（移向高波数或“蓝移”）。
3.2 红外光谱仪基本结构和工作原理
一. 光栅分光红外光谱仪 二. 傅立叶变换红外光谱仪
一、光栅分光红外光谱仪的基本结构
1. 光源：能斯特灯、硅碳棒及氧化铝棒等。 2. 样品池：主要有气体池、液体池，固体样品制备有多种方法。 3. 单色器：以光栅分光为主。 4. 探测器：目前主要采用热电偶。 5. 机械传动部分： 6. 自动控制部分：
例题: 由表中查知C=C键的K =9.5 9.9 ,令其为9.6, 计算波数值 。
1 v 2c 1307 1 N A1 / 2 2c k k k 1307 M M
9.6 1650cm 1 12 / 2
M
M 1M 2 M1 M 2
正己烯中C=C键伸缩振动频率实测值为1652 cm-1
3. 红外光谱分析的特点
(1). 对研究的对象无限制，气、液、固都可以； (2). 特征性强，被称为“分子指纹”； (3). 样品用量少，测定速度快，仪器简单，操作方便； (4). 具有大量标准谱图可查。 红外光谱法也有局限性： (1). 有些物质不产生红外光谱，如原子，单原子离子， 同质双原子分子，有些物质不能用红外光谱法鉴别：如 光学异构，不同分子量的同种高聚物； (2). 有些复杂吸收带无法解释，特别是指纹区。有时必 须与拉曼光谱、核磁、 质谱等方法结合才能得出最后鉴 定； (3). 用于定量分析的准确度和灵敏度低于可见、紫外光 谱法。
4.1 基础理论
1 2 3 4 5 6
红外吸收光谱概述 红外光谱的产生条件 分子的振动 振动自由度、振动频率 影响红外光谱频率变化的因素 影响红外光谱强度变化的因素
1.1 红外区的划分
分子的能级 E = E0+E平+E转+E振+E电 电子能级： △E＝1～20 eV（0.06～1.25微米）出现在紫外可见光区 振动能级： △E＝0.05～1eV（1.25～25微米）红外吸收光谱法研究的主要内 容(主要是基频吸收) 转动能级： △E＝0.001～0.05eV（>25微米）转动能级间隔小，只需长波长的 红外光或微波即可。 E0是分子的零点能，E平只是温度的函数。电子能级跃迁时，必 伴随分子的振动能级和转动能级的变化，光谱带最宽；振动能级间隔 较大必伴随转动能级的变化，谱带较宽；转动能级间隔最小，所以谱 带尖锐。
h E h 2 1 2c 1 k
k
3700 - 2500 cm-1: 2300 - 2000 cm-1: 1900 - 1500 cm-1: 1300 - 800 cm-1:
X-H stretching (X ：C, N, O, S) C≡ X stretching (X ：C or N) C＝X stretching (X ：C, N, O) C－X stretching (X ：C, N, O)
5）空间效应由于空间阻隔，分子平面与双键不在同一平面， 此时共轭效应下降，红外峰移向高波数。
空间效应的另一种情况是张力效应：四元环>五元环>六元 环。随环张力增加，红外峰向高波数移动。
6）物态效应：不同物态（气、液、固），分子间的作用力 不同，其峰位也要发生变化。 如：νC=O =1738cm-1(气态)， νC=O =1715cm-1（液态）。