紅外光譜法和拉曼光譜法-展示頁
2025-05-22 03:16本頁面
【正文】 (~25 ?m) 近紅外 (泛頻） (~ ?m) 倍頻 分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng) 分子轉(zhuǎn)動(dòng) 分區(qū)及波長范圍 躍遷類型 （常用區(qū)） 紅外光區(qū)劃分 常見術(shù)語 ? 基頻峰、倍頻峰、合頻峰、熱峰 ? 基頻峰 是分子吸收光子后從一個(gè)能級躍遷到相鄰的高一能級產(chǎn)生的吸收。 t0 I*MM)I(h ? ???? ?????? ??? 躍遷分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)連續(xù) ???紅外光譜 光譜區(qū)與能量相關(guān)圖 雙原子分子能級躍遷示意圖 紅外光譜的表示方法 ?T(%) 紅外光譜以 T~?或 T~ 來表示，上圖為 苯酚 的紅外光譜。 樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí) ， 分子吸收其中一些頻率的輻射 ， 分子振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化 ，使振 轉(zhuǎn)能級從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài) ， 相應(yīng)于這些區(qū)域的透射光強(qiáng)減弱 ， 記錄百分透過率 T%對波數(shù)或波長的曲線 ，即紅外光譜 。 屬于這類分析方法的有紫外 可見分光光度法（ UVVis），紅外光譜法（ IR），分子熒光光譜法（ MFS）和分子磷光光譜法（ MPS）等。 屬于這類分析方法的有 原子發(fā)射光譜法（ AES）、原子吸收光譜法（ AAS），原子熒光光譜法（ AFS）以及 X射線熒光光譜法（ XFS） 等。 非光譜法 光譜法可分為 原子光譜法 和 分子光譜法 。 非光譜法不涉及物質(zhì)內(nèi)部能級的躍遷，電磁輻射只改變了傳播方向、速度或某些物理性質(zhì)。 光譜法是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，測量由 物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級之間的躍遷 而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法。電磁輻射與物質(zhì)相互作用的方式有發(fā)射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射、偏振等。光譜分析法及其分類 光譜分析法是 基于檢測能量 （電磁輻射） 作用于待測物質(zhì)后產(chǎn)生的輻射信號(hào)或所引起的變化的分析方法。 這些電磁輻射包括從 ?射線到無線電波的所有電磁波譜范圍。 光譜分析法可分為 光譜法 和 非光譜法 兩大類。 光譜分析法及其分類 非光譜法 是基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，測量輻射的某些性質(zhì)，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等變化的分析方法。 屬于這類分析方法的有折射法、偏振法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圓二向色性法等。 原子光譜法是由 原子外層或內(nèi)層電子 能級的變化產(chǎn)生的，它的表現(xiàn)形式為 線光譜 。 原子光譜分析法 分子光譜法是由 分子中電子能級、振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級 的變化產(chǎn)生的，表現(xiàn)形式為 帶光譜 。 分子光譜分析法 紅外光譜 又稱分子振動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)光譜 ， 屬分子吸收光譜 。 主要用于化合物鑒定及分子結(jié)構(gòu)表征 ， 亦可用于定量分析 。 紅外區(qū)的頻率常用波數(shù) ν 表示 ， 波數(shù)的單位是 cm1， 標(biāo)準(zhǔn)紅外譜圖標(biāo)有頻率和波長兩種刻度 。 V =0 ? V=1 ? 倍頻峰 (2?)是分子吸收比原有能量大一倍的光子之后，躍遷兩個(gè)以上能級產(chǎn)生的吸收峰，出現(xiàn)在基頻峰波數(shù) n倍處。 ? 合頻峰 是在兩個(gè)以上基頻峰波數(shù)之和 (組頻 ? 1+ ?2)或差 (?1 ?2） 處出現(xiàn)的吸收峰。 ? 熱峰 來源于躍遷時(shí)低能級不是基態(tài)的一些吸收峰。 7） 與色譜等聯(lián)用 （ GCFTIR） 具有強(qiáng)大的定性功能 。 IR光譜得到的結(jié)構(gòu)信息 ? IR光譜表示法： 橫坐標(biāo)為吸收波長（ ?m）， 或吸收頻率（波數(shù) /cm） 縱坐標(biāo)常用百分透過率 T%表示 ? 從譜圖可得信息： 1） 吸收峰的位置（吸收頻率）； 2） 吸收峰的強(qiáng)度 ,常用 vs (very strong), s (strong), m (medium), w (weak), vw (very weak), b (broad) ,sh (sharp),v (variable) 表示； 3 ） 吸收峰的形狀 (尖峰、寬峰、肩峰 )。 根據(jù)量子力學(xué)原理，分子振動(dòng)能量 E振 是量子化的， 即 E振 =（ V+1/2） h? ?為分子振動(dòng)頻率， V為振動(dòng)量子數(shù)，其值取 0， 1， 2， … 分子中不同振動(dòng)能級差為 ?E振 = ?Vh? 也就是說，吸收光子的能量（ h?a ）要與該能量差相等，即 ?a= ?V?時(shí)，才可能發(fā)生振轉(zhuǎn)躍遷。） ， ?為雙原子折合質(zhì)量 如將原子的實(shí)際折合質(zhì)量 （ 通過 Avogaro常數(shù)計(jì)算 ） 代入 ， 則有 ??????kc21)(.. .. ..... .. .... ..k21)( ?? 波數(shù)或頻率2121 mm mm ?)cm(Ak1302N/A kc2 1 139。r????? ? 影響基本振動(dòng)躍遷的波數(shù)或頻率的直接因素為化學(xué)鍵力常數(shù) k 和原子質(zhì)量 。 因?yàn)檎駝?dòng)能量變化是量 子化的 ， 分子中各基團(tuán)之間 、 化學(xué)鍵之間會(huì)相互影響 ， 即分子 振動(dòng)的波數(shù)與分子結(jié)構(gòu) （ 內(nèi)因 ） 和所處的化學(xué)環(huán)境 （ 外因 ） 有關(guān) 。 簡正振動(dòng) 整個(gè)分子質(zhì)心不變 、 整體不轉(zhuǎn)動(dòng) 、 各原子在原地作簡諧振動(dòng)且頻率及位相相同 。 簡正振動(dòng)基本形式 伸縮振動(dòng) ?：原子沿鍵軸方向伸縮 ， 鍵長變化但鍵角不變的振動(dòng) 。 又稱 彎曲振動(dòng)或變角振動(dòng) 。 分子的振動(dòng)分為 伸縮振動(dòng) 和 變形振動(dòng) 兩類。 變形振動(dòng)是 鍵長不變而鍵角改變 的振動(dòng)方式，用字母 δ表示。 理論振動(dòng)數(shù) （ 峰數(shù) ） 設(shè)分子的原子數(shù)為 n，
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