第四章 光谱技术
（2）NMR有三组峰，说明有三种不等价的H；其中两组H是
偶合
的，根据裂分峰的数目推测为-CH2-CH3，另一单
峰为-CH3，推测结果为：
CH3-CO-CH2-CH3 2-丁酮
例2： 根据下面的核磁谱图,推测分子式为C4H7Br3的结构.
解：两种不等价质子，比例为4∶3；两个均为单峰，它们 之间不相邻，不偶合；Br是强电负性元素，能导致与其相 连的碳上H的化学位移向低场移动。因此推测该结构为:
δ＝3.35（三重峰，4H） 请写出A、B、C、D的构造式。
A.
BrH2C BrH2C
C CH3 CH3
1分
B. H3C
Br
CH3
1分
Br
Br
CH3
C.
CH C CH3
1分
D. BrH2C
Br
CH3
CH2Br
2分
4、质谱（MS，Mass Spectrometry）
质谱法是分离和记录离子化的原子或分子的方法。即以某种
指纹区（1500~650cm-1）
常见官能团的特征伸缩振动频率
（3）图谱解析 解析红外光谱的一般步骤： （a）根据有机化合物的分子式计算不饱和度。
不饱和度=C原子数+1-H原子数/2-卤原子数/2+ 三价氮原子数/2
（b）分析官能团区（4000~1500cm-1）的吸收峰， 推断分子中可能存在的官能团。
O B CH3CCHCH3
CH3
分子式为C5H10Br2的同分异构体的核磁共振谱的数据如下： A：δ＝1.0（单峰，6H） δ＝3.4（单峰，4H） B：δ＝1.0（三重峰，6H） δ＝2.4（四重峰，4H） C：δ＝1.0（单峰，9H） δ＝5.3（单蜂，1H） D：δ＝1.3（多重峰，2H） δ＝1.85（多重峰，4H）
解：(1)根据可吸收3molH2和分子式，可知三化合物不饱和度为3。 (2)根据在3300 cm-1有红外吸收，表明B、C含有炔氢，而A则无。
。。。。。。。。。？？？
显微红外光谱仪
2、紫外光谱（Ultraviolet Spectra-scopy）
广义的紫外光包括波长为100-200nm的远紫外光和波长为
或CH3CH=CHC CH
3、核磁共振谱（Nuclear Magnetic Resonance，NMR）
自50年代中期核磁共振技术开始应用于有机化学，至 今已发展成为研究有机化学最重要的光谱工具之一，它 最主要的用途就是确证有机化合物的结构。
核磁共振的主要研究对象是H1；C13近年来已引起注意, 我们主要学习1HNMR
宇 宙 线
X γ
射 线
紫 可红 射 外 见外 线 线 光光
微 波
波长/m 10-14 10-12 10-10 10-8 10-6 10-4 10-2
无 线 电 波 100 102
红外光谱是以连续波长的红外线为照射源，提供了 分子振动的信息（分子振动能级的跃迁）。
红外光波长范围 0.7~500μm，可分为三部分：
第4章 现代光谱技术
确定有机化合物组成和结构通常可采用:化学方 法和光谱分析方法。
化学分析方法：鉴定需要较多的原料；较长的周期。 光谱分析方法：鉴定只需要微量的原料；能快速、准
确地给出化合物的组成和结构信息。
1、红外光谱 IR（Infrared Spectroscopy）
（1）电磁波：也称作电磁辐射，其波长范围很广。
核磁共振是原子核在外磁场中吸收电磁波后从一个 自旋能级跃迁到另一个自旋能级而产生的波谱。
核磁共振仪在操作中，可以把物质放在恒定强度的磁场中， 逐渐改变辐射频率来进行测定，当频率恰好等于能级差时， 即可发生共振吸收，记录仪把吸收信号记录下来。由于磁场 强度与共振频率成正比，所以也可以在固定辐射频率的基础 上，改变磁场强度，当磁场达到一定强度时，即可发生共振。
化合物A和B：分子式均为C5H10O，其IR：1715cm-1 强吸收，1HNMR图谱中A为1.5（6H，三重峰），2.47 （4H，四重峰）。B的1HNMR为：1.02(6H, 两重峰)， 2.13(3H，单峰)， 2.22(1H，多重峰)，推出化合物A、 B的结构。
O A CH3CH2CCH2CH3
自旋偶合通常只在两个相邻碳上的质子之间发生； 当质子相邻碳上有n个同类质子时,吸收峰裂分为n+1个; 不同类质子分裂成(n+1)(n′+1)个; 不相邻的质子之间不发生偶合裂分。
1,1,2-三氯乙烷的核磁共振谱
例如：1,1,2-三溴乙烷
Br Ha C
Br
Br C Hb Hb
偶合常数Jab=Jba
对某一分子来说,它只吸收某些特定频率的辐射。
把某一有机化合物对不同波长的辐射的吸收情况(以透射 率%或吸光度表示)记录下来,就是这一化合物的吸收光谱 (如红外光谱,紫外光谱等)。
吸收光谱与分子结构的关系密切。
烷烃的红外光谱 正辛烷的红外光谱
（2）分子振动
分子吸收了红外线的能量，导致分子内振动能级的跃迁而产生 的记录信号即为红外光谱图。
三原子分子的可能振动方式为：
对称伸缩振动 不对称伸缩振动
由于有机化合物为多原子分子，其红外光谱图必定 非常复杂，我们不可能对谱图上的每一个吸收峰都 作出解析，只要找出它们各自官能团中最典型的吸 收峰就可以了。相同的官能团或相同的键型往往具 有相同的红外吸收特征。
红外光谱可分为两个区域：
官能团区（4000~1500cm-1）
某化合物分子式为C4H8Br2，其核磁共振谱图如下， 试推断其构造式。
CH3CHBrCH2CH2Br
根据光谱数据给出化合物的结构。 化合物A分子式C9H12， δH：7.25(5H,m),2.80(1H,7重峰,J=7HZ),1.22(6H,d,J Nhomakorabea7HZ)
2.80 1.22
CH(CH3)2
7.25
解：(1)根据可吸收3molH2和分子式，可知三化合物不饱和度为3。 (2)根据在3300 cm-1有红外吸收，表明B、C含有炔氢，而A则无。 (3)根据A、B紫外光谱λmax：230nm，说明化合物分子中存在共轭
A为： 为 : C为：
CH2=CHC≡CCH3
CH2 CC CH
CH3 CH2=CHCH2C≡CH
常用仪器：60MHZ和100MHZ
核磁共振光谱 (NMR300)
核磁共振谱分析 质子的能级差是一定的,但有机化合物中的质子周围都有 电子,电子对外加电场有屏蔽作用,屏蔽作用的大小与质子周 围电子云密度有关。 各个不同化学环境下的质子其屏蔽作用的大小是不同的。 电子云密度高,屏蔽作用大,该质子的共振信号就在较高的 磁场强度下发生。
CH3 O CH2Cl
CH3
O CH3 C OCH3
CH3
对于一个化合物的NMR谱，吸收峰的数目等于分 子中不等性质子的数目，各个吸收峰的面积之比等于 积分曲线高度之比，也等于质子数之比。
吸收峰的裂分
例1: 乙醇的核磁共振谱
自旋偶合和自旋裂分
除了质子核外的电子影响引起化学位移外，还存在同一分子 中相邻氢原子核间的相互作用，这种作用对化学位移不产生 影响，但图谱的性质发生了变化，峰形产生裂分。这种作用 称为自旋偶合，自旋偶合引起的谱线增多现象叫做自旋裂分。
分子式为C H O异构体，推测其结构。 78
NMR谱δ3.7单峰（1H），，δ4.5单峰（2H）， δ7.3单峰（5H） 。
用红外光谱法或1H NMR法鉴别下列化合物。
1H NMR法： 己烷化学位移在1左右； 1-己烯的双键H化学位移在 5~6； 1-己炔的端基H化学位移在1.8左右。 红外光谱： 己烷的碳氢伸缩振动峰在2800~3000cm-1； 1-己烯的 碳氢伸缩振动峰比己烷略高，在1620~1680 cm-1有C=C伸缩振动 峰； 1-己炔在2200 cm-1的叁键区有振动吸收峰。
× 106 （ppm）
• 越小,对应的磁场强度高
ν0 是核磁共振仪的频率，通常为60MHZ或 100MHZ,300MHZ等.
各类特征质子的化学位移表
质子的化学位移是由质子的电子环境决定的，在同一分 子中，具有相同化学位移的质子称为磁等价质子。如：
H
H
H
H
H
H
HH
H
H
H
H
H
H
HH
O
C
H3C
CH3
下列分子有两组不等价质子，有两组峰。
答案: ClCH2-CH2-CH3 ClCH2-CH2-CH3
•A样品核磁共振谱 •B样品核磁共振谱
分子式为C10H14异构体，推测其结构。
1. NMR谱δ0.8二重峰（6H），δ1.8多重峰（1H）， δ2.5二重峰（2H）， δ7.2单峰（5H） 。 2. NMR谱δ1.3单峰（9H）， δ7.3单峰（5H） 。
（c）有烯、苯存在，解析指纹区（1000~650cm-1）。
烷烃的红外光谱 正辛烷的红外光谱
烯烃的红外光谱
1640cm-1 C=C键的伸缩振动 3080cm-1为=C-H伸缩振动
1-辛烯的红外光谱
炔烃的的红外光谱
1-己炔红外光谱图
3310~3320 cm-1： C≡C－H 2850~2950 cm-1: CH3, CH2
光 密 度
波长/nm
蒽醌（实线）
邻苯二甲酸酐 （虚线）
紫外可见吸收光谱仪
仪器简介:该仪器采用双光路，动态校正系统，具有多 样品池，高速扫描，定波长扫描，积分，多次微分等 特点，波长范围是190nm-1100nm。
例题： 化合物A、B、C分子式为C5H6，在催化剂作用下，均可吸收 3molH2，化合物B,C的IR吸收频率为3300 cm-1，而A在此区域无吸收， 化合物A和B紫外光谱λmax：230nm，化合物C在200nm以上无吸收，试 推导出A、B、C的结构式。
第三、四章：原子发射、吸收光谱法
灯电流:空心阴极灯的发射特性取决于工作电流。灯电流过 小，放电不稳定，光输出的强度小；灯电流过大，发射谱线 变宽，导致灵敏度下降，灯寿命缩短。选择灯电流时，应在 保持稳定和有合适的光强输出的情况下，尽量选用较低的工 作电流。一般商品的空极阴极灯都标有允许使用的最大电流 与可使用的电流范围，通常选用最大电流的1/2 ~ 2/3为工 作电流。实际工作中，最合适的电流应通过实验确定。空极 阴极灯使用前一般须预热10 ~ 30 min。
分析线:用来进行定性或定量分析的特征谱线. 灵敏线:每种元素的原子光谱线中,凡是具有一定强 度,能标记某元素存在的特征谱线. 最后线:即元素含量降低或减少到最大限度时,仍能 坚持到最后的谱线.
分类：纯样光谱比较法、铁光谱比较法
铁原子光谱
3.4.2 光谱定量分析
一、原理:根据试样光谱中待测元素的谱线 强度来确定元素浓度。
4.1 概 述
定义：基于测量待测元素的基态原子对其特征谱
线的吸收程度而建立起来的分析方法。 优点：灵敏度高，10-15-10-13g ；选择性好；测量 元素多；需样量少，分析速度快 。 缺点：测定不同元素需要换灯（传统）；多数非 金属元素不可测
4.2 原理
4.2.1基本原理：在通常情况下，原子处于基态， 当通过基态原子的某辐射线所具有的能量或频 率恰好符合该原子从基态跃迁到激发态所需的 能量或频率时，该基态原子就会从入射辐射中 吸收能量，产生原子吸收光谱。 △ E=h=hc/
峰值吸收测量示意图
4.3 原子吸收分光光度计
定义:用于测量待测物质在一定条件下形成的基 态原子蒸汽对其特征光谱线的吸收程度并进行 分析测定的仪器.
分类条件 类型 按原子化方式 火焰离子化 非火焰离子化 按入射光束 单光束 多光束 按通道分 单通道 多通道
仪器分析3—红外吸收光谱法
傅立叶变换红外光谱仪
样品池
红外光源
摆动的 凹面镜
迈克尔逊 干扰仪
参比池
摆动的 凹面镜
检测器 干涉图谱 计算机 解析 还原
M1 II
同步摆动
I M2
红外谱图
BS
D
仪器组成
第五节 红外光谱法应用
红外光谱法由于操作简单，分析速度 快，样品用量少，不破坏样品，特征性 强等优点，在有机定性分析中应用广泛。 利用红外光谱可对化合物进行鉴定或结 构测定。 但由于吸收较复杂，在定量分析方面 应用受到一定限制。
第四章 红外吸收光谱分析法（IR）
Infrared Absorption Spectrometry
第一节
红外光谱基本知识
1、红外线波长范围： 光学光谱区域：10nm ～1000μm； 其中：10nm ～400nm为紫外光区 400nm ～760nm为可见光区， 760nm ～ 1000μm为红外光区。 为表示方便，红外光不用nm（纳米） 而用微米（ μm）表示其波长。
由原理图可见，红外分光光度计也主要 由光源、样品吸收池、单色器、检测器、 记录仪等部件构成。 1、光源:能斯特灯或硅碳棒
红外光谱仪中所用的光源通常是一种惰性固体，用 电加热使之发射高强度的连续红外辐射。 常用的是Nernst灯或硅碳棒。 Nernst灯是用氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结而成的 中空棒和实心棒。工作温度约为1700℃，在此高温下导 电并发射红外线。但在室温下是非导体，因此，在工作 之前要预热。它的特点是发射强度高，使用寿命长，稳 定性较好。 硅碳棒是由碳化硅烧结而成，工作温度在1200-1500℃ 左右。
ε>100 非常强峰(vs) 20<ε<100 强 峰(s) 10<ε<20 中强峰(m) 1<ε<10 弱 峰(w)
发射光谱
2.原子吸收光谱分析法
利用特殊光源发射出待测元素的共振线，并将溶液中离
子转变成气态原子后，测定气态原子对共振线吸收而进行的 定量分析方法。
20
3.原子荧光分析法
气态原子吸收特征波长的辐射后，外层电子从基态或低 能态跃迁到高能态，在10-8s后跃回基态或低能态时，发射出 与吸收波长相同或不同的荧光辐射，在与光源成90度的方向
hc λ E 2 E1
33
原子的共振线与离子的电离线
原子由第一激发态到基态的跃迁： 第一共振线，最易发生，能量最小； 原子获得足够的能量(电离能)产生电离,失去一个电子， 一次电离。
离子由第一激发态到基态的跃迁(离子发射的谱线)：
电离线，其与电离能大小无关，离子的特征共振线。 原子谱线表：I 表示原子发射的谱线； II 表示一次电离离子发射的谱线； III表示二次电离离子发射的谱线；
上，测定荧光强度进行定量分析的方法。
4.分子荧光分析法
某些物质被紫外光照射激发后，在回到基态的过程中发
射出比原激发波长更长的荧光，通过测量荧光强度进行定量 分析的方法。
21
5. 分子磷光分析法
处于第一最低单重激发态分子以无辐射弛豫方式进入第 一三重激发态，再跃迁返回基态发出磷光。测定磷光强度进 行定量分析的方法。
电磁辐射（电磁波）：以接近光速（真空中为光速）传 播的能量； c =λν =ν/σ E = hν = h c /λ
c：光速；λ：波长；ν：频率；σ：波数 ；
E ：能量； h：普朗克常数 电磁辐射具有波动性和微粒性；
4
辐射能的特性：
(1) 吸收 (2) 发射 物质选择性吸收特定频率的辐射能，并从低能 将吸收的能量以光的形式释放出； 级跃迁到高能级；
第四章 振动光谱
第四章振动光谱一、教学目的理解掌握震动光谱分析的基本理论，掌握红外光谱图的分析处理，了解红外光谱实验技术。
二、重点、难点重点：震动光谱分析的基本理论，红外光谱图的分析处理。
难点：震动光谱分析的基本理论。
三、教学手段多媒体教学四、学时分配4学时引言：●1900～1910年间，科布伦茨（W．W．C。
blentz）首先用红外光测量了一些有机物液体的吸收光谱而建立起一种新的分析方法——红外光谱法。
他发现分子中的一定原子群可以吸收特定的频率，这些特定的频率犹如人类的指纹，可以用来辨认分子中特定原子群的存在。
●它主要可以用作分子结构的基础研究和物质化学组成（物相）的分析（包括定性和定量）。
红外光谱法作分子结构的研究可以测定分子的键长、键角大小，并推断分子的立体构型，或根据所得的力常数，间接得知化学键的强弱，也可以从正则振动频率来计算热力学函数等。
●不过红外光谱法更多的用途是根据谱的吸收频率的位置和形状来判定本知物，并按其吸收的强度来测定它们的含量。
因此红外光谱法在目前已成为十分方便而有效的分析方法之一。
●红外光谱法应用得较多的是在有机化学领域，对无机化合物和矿物的红外鉴定开始较晚。
红外光谱法对测定矿物的结构或组分虽不如X射线衍射分析那么成熟，却也有其独特长处。
所谓振动光谱是指物质因受光的作用，引起分子或原子基团的振动，从而产生对光的吸收。
如果将透过物质的光辐射用单色器加以色散，使波长授长短依次排列，同时测量在不同波长处的辐射强度，得到的是吸收光谱。
如果用的光源是红外光波，即0.78～1000μm，就是红外吸收光谱。
如果用的是强单色光，例如激光，产生的是激光拉曼光谱。
本章主要介绍红外光谱的原理及其在无机非金属材料中的应用，对拉曼光谱只作简单的介绍。
红外光谱法就逐渐形成了一个极其有效而广泛的分析方法。
它主要可以用作分子结构的基础研究和物质化学组成（物相）的分（包括定性和定量）。
红外光谱法作分子结构研究可以测定分子的键长、键角大小，并推断分子的立体构型，或根据所得的力常数，间接得知化学键的强弱，也可以从正则振动频率来计算热力学函数等。
第4章 四谱综合解析(最初)讲解
第四章 四谱综合解析
§4-2 谱图解析的一般方法
一、摩尔质量和化学式的确定 1. MS法 （1）利用高分辨MS的分子离子峰直接测 定精确的摩尔质量并推断出化学式； （2）用低分辨MS中的分子离子峰及同位 素的M+1、M+2峰和贝农表结合获得摩尔 质量和化学式。
（3）用1H谱获得分子中总H原子数目，与13CNMR谱得到的H数目比较，对无对称性的分 子 1H-NMR 谱 中 获 得 的 H 数 目 减 去 13C-NMR 谱得到的H数目既为与杂原子相连的H数。
第四章 四谱综合解析
（4）用重氢交换法验证与杂原子相连的活 泼氢及其数目；
（5）将1H-NMR谱中获得的各组峰的H数 与13C-NMR谱的基团中H数进行对照调 整，结合摩尔质量，推算出O和其它杂 原子比例。
●MS谱
27
PWBD
§4-3 四谱综合解析示例
解：（1）确定化学式
●将上述4个谱图信息汇总
谱学
C数目
H数目
名称 羰C区:sp2:sp3 总C数 羰C区:sp2:sp3 总H数
13CNMR 1:2:4
7
0:3:9
12
1HNMR 谱图有6组峰 ≥6 (面积)1:2:2:2:2:3 12
IR
谱峰1724、1170、1100cm-1三个峰
m/z
§4-3 四谱综合解析示例
（3）确定结构式
●综合上述分析，该化合物为丁酸烯 丙酯，其结构式为：
H
H
O
C=C
CH3CH2CH2C-O-CH2
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
第四章 原子吸收光谱法测定条件的选择
第四章原子吸收光谱法测定条件的选择1.空心阴极灯测量条件的选择1.1 吸收线选择为获得较高的灵敏度、稳定性、宽的线性范围和无干扰测定 , 须选择合适的吸收线。
选择谱线的一般原则:a)灵敏度一般选择最灵敏的共振吸收线, 测定高含量元素时 , 可选用次灵敏线。
例如在测定高浓度钠时，不选择最灵敏线（589.0nm），而选择次灵敏线（330.2 nm）。
具体可参考Z-5000分析软件中提供各元素的谱线信息。
b)干扰谱线干扰当分析线附近有其他非吸收线存在时 , 将使灵敏度降低和工作曲线弯曲 , 应当尽量避免干扰。
例如 ,Ni230.Om 附近有 Ni231.98nm 、 Ni232.14 nm 、 Ni231.6nm 非吸收线干扰，因此，可选择灵敏度稍低的吸收线（341.48 nm）作为分析线。
而测定铷时，为了消除钾、钠的电离干扰，可用798.4nm代替780.0nm。
c)仪器条件大多数原子吸收分光光度计的波长范围是190 900 nm,并且一般采用光电倍增管作为检测器,它在紫外区和可见区具有较高的灵敏度.因此,对于那些共振线在这些区域附近或以外的元素,常选用次灵敏线作为分析波长。
例如测定铅时，为了克服短波区域的背景吸收和吸收和噪声，一般不使用217.0nm灵敏线而用283.3nm谱线。
1.2 电流的选择选择合适的空心阴极灯灯电流 , 可得到较高的灵敏度与稳定性，图4-1为Cd 灵敏对水灯电流变化的曲线。
从灵敏度考虑 , 灯电流宜用小 , 因为谱线变宽及自吸效应小 , 发射线窄 , 灵敏度增高。
但灯电流太小 , 灯放电不稳定，光输出稳定性差，为保证必要的信号输出，势必增加狭缝宽度或提高检测器的负高压，这样就会引起噪声增加，使谱线的信噪比降低，导致精密度降低。
从稳定性考虑 , 灯电流要大 , 谱线强度高 , 负高压低 , 读数稳定 , 特别对于常量与高含量元素分析 ,灯电流宜大些。
灯电流的选择原则是：保证稳定放电和合适的光强输出的前提下，尽可能选用较低的工作电流。
拉曼光谱原理及应用
非弹性散射光很弱，过去较难观测。激光拉曼 光谱的出现使灵敏度和分辨力大大提高，应用日 益广泛。
拉曼效应的发现
1928年，印度物理学家C. V. Raman他们在用汞灯的单色光 来照射CCl4液体时，在液体的散射光中观测到了频率低于入射 光频率的新谱线。在喇曼等人宣布了他们的发现的几个月后， 苏联物理学家兰德斯别尔格等也独立地报道了晶体中的这种效 应的存在。
红外光谱：基团； 拉曼光谱：分子骨架测定；
sC C
红外可见，拉 曼不可见
拉曼可见，红 外不可见
asC C
sC C
Cl C
H
H C
Cl
拉曼光谱的优点及其应用
❖ 一些在红外光谱中为弱吸收或强度变化的谱带，在 拉曼光谱中可能为强谱带，从而有利于这些基团的检 出。 ❖ 拉曼光谱低波数方向的测定范围宽，有利于提供重 原子的振动信息。 ❖ 对于结构的变化，拉曼光谱有可能比红外光谱更敏 感。 ❖ 特别适合于研究水溶液体系。 ❖ 比红外光谱有更好的分辨率。 ❖ 固体样品可直接测定，无需制样。
Stocks lines
anti-Stockes lines
Δν/cm-1
拉曼位移（Raman shift）
Δv即散射光频率与激发光频之差。 由于拉曼位移Δv只取决于散射分子的结构 而与vo无关，所以拉曼光谱可以作为分子 振动能级的指纹光谱。
与入射光波长无关 适用于分子结构分析
拉曼光谱图
从图中可见，拉曼光谱的横坐标为拉曼位移，以
光谱分类
一. 概 述
原子发射光谱（AES）、原子荧光光谱（AFSS）等
紫外－可见光法（UV-Vis）、原子吸收光谱（
吸收光谱 AAS）、红外观光谱（IR）、核磁共振（NMR
第四章 太赫兹的时域光谱
第四章太赫兹的时域光谱利用太赫兹脉冲可以分析材料的性质，其中太赫兹时域光谱是一种非常有效的测试手段。
太赫兹脉冲时域光谱系统是在二十世纪九十年代出现的，太赫兹脉冲光谱仪利用锁模激光器产生的超快激光脉冲产生和探测太赫兹脉冲。
最常用的锁模激光器是钛宝石激光器，它能产生800nm附近的飞秒激光脉冲。
太赫兹时域光谱系统是一种相干探测技术，能够同时获得太赫兹脉冲的振幅信息和相位信息，通过对时间波形进行傅立叶变换能直接得到样品的吸收系数和折射率等光学参数。
太赫兹时域光谱有很高的探测信噪比和较宽的探测带宽，探测灵敏度很高，可以广泛应用于多种样品的探测。
典型的太赫兹时域光谱系统如图4-1所示，主要由飞秒激光器、太赫兹辐射产生装置、太赫兹辐射探测装置和时间延迟控制系统组成。
飞秒激光器产生的激光脉冲经过分束镜后被分为两束，一束激光脉冲(泵浦脉冲) 经过时间延迟系统后入射到太赫兹辐射源上产生太赫兹辐射，另一束激光脉冲（探测脉冲）和太赫兹脉冲一同入射到太赫兹探测器件上，通过调节探测脉冲和太赫兹脉冲之间的时间延迟可以探测出太赫兹脉冲的整个波形。
太赫兹时域光谱系统分为透射式和反射式，所以它既可以做透射探测，也可以做反射探测，还可以在泵浦-探测的方式下研究样品的时间动力学性质。
根据不同的样品、不同的测试要求可以采用不同的探测装置。
图4-1 典型的太赫兹时域光谱系统4.1 透射式太赫兹时域光谱系统材料的光学常数（实折射率和消光系数）是用来表征材料宏观光学性质的物理量，它是进行其他各项研究工作的基础。
但是一般材料在太赫兹波段范围内的光学常数的数据比较少。
利用太赫兹时域光谱技术可以很方便地提取出材料在太赫兹波段范围内的光学常数。
在本节中所介绍的是T.D.Dorney和L.D.Duvillaret等人提出的太赫兹时域光谱技术提取材料光学常数的模型。
实验中的太赫兹时域光谱系统的响应函数是不随时间改变的。
同时还要求所测的样品结构均匀，上下两平面抛光且保持平行。
仪器分析 第四章--红外吸收光谱法
章节重点：
分子振动基本形式及自由度计算；
红外吸收的产生2个条件；
各类基团特征红外振动频率；
影响红外吸收峰位变化的因素。
第八章 红外吸收光谱分 析法
第三节 红外分光光度计
1. 仪器类型与结构
2. 制样方法
3. 联用技术
1. 仪器类型与结构
两种类型：色散型 干涉型（傅立叶变换红外光谱仪）
弯曲振动：
1.4 振动自由度
多原子分子振动形式的多少用振动自由度标示。
三维空间中，每个原子都能沿x、y、z三个坐标方向独 立运动，n个原子组成的分子则有3n个独立运动，再除 掉三个坐标轴方向的分子平移及整体分子转动。
非线性分子振动自由度为3n-6，如H2O有3个自由度。 线性分子振动自由度为3n-5，如CO2有4个自由度。
某些键的伸缩力常数：
键类型: 力常数: 峰位:源自-CC15 2062 cm-1
-C=C10 1683 cm-1
-C-C5 1190 cm-1
-C-H5.1 2920 cm-1
化学键键强越强（即键的力常数K越大），原子折合 质量越小，化学键振动频率越大，吸收峰在高波数区。
1.2 非谐振子
实际上双原子分子并非理想的谐振子！随着振动量子 数的增加，上下振动能级间的间隔逐渐减小！
（1）-O-H，37003100 cm-1，确定醇、酚、酸 在非极性溶剂中，浓度较小（稀溶液）时，峰形尖锐 ，强吸收；当浓度较大时，发生缔合作用，峰形较宽。
注意区分： -NH伸缩振动：3500 3300 cm-1 峰型尖锐
（2）饱和碳原子上的-C-H -CH3 2960 cm-1 2870 cm-1 反对称伸缩振动 对称伸缩振动