红外光谱法基本原理

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红外光谱的基本原理

红外光谱是一种化学分析技术，通过测定被分析物料在红外辐射下吸

收或反射的光谱，得到物质分子中的群振动模式和化学键信息，从而识别

物质种类与结构，推断出分子结构、化学键数目、键性质、分布以及分子

组分等信息。

红外光谱的基本原理是物质吸收红外辐射时，被分子振动激发使得分

子的结构产生变化，从而产生红外光吸收。有机化合物中的键振动可分为

基本振动和任意相互作用振动两种类型，基本振动与单个键的振动有关，

而任意相互作用振动则主要与分子中不同化学键的相互作用有关。

红外光谱中的波数与物质的化学键、结构有关，波数越高，振动频率

越快，对应的键能越大。因此，不同的化学键、化学基团都有其特有的红

外光谱吸收带。例如，C-H键和C=C键的吸收带出现在不同的波数范围内，因此可以通过观察吸收带位置来推断它们在分子中的位置和数量。

由于红外光谱具有非破坏性、快速、准确、灵敏度高等优点，广泛应

用于材料科学、环境科学、生物医学和未知物质分析等领域。例如，红外

光谱可用于分析食品、化妆品、药品等样品的成分和质量控制，识别污染物、染料、化学品等物质，甚至是探测宇宙中的分子等。

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。

红外光谱法原理及其应用

红外光谱法的原理基于中红外区（4000-400 cm-1）中物质的共振吸收。物质的分子由原子组成，分子可以振动和转动。当具有特定波数的红

外辐射与分子发生共振时，分子将吸收能量。根据分子的不同振动和转动

模式，红外光谱分为伸缩振动和变角振动两部分。

伸缩振动是指分子中键长变化产生的振动，主要发生在1300-4000

cm-1的联吸收区。伸缩振动能够提供有关分子的官能团、化学键和分子

结构的信息。变角振动则是指分子中原子相对位移产生的振动，主要发生

在400-1300 cm-1的指纹区。变角振动能够提供关于分子结构、手性和键

角大小等信息。

根据红外光谱法的原理，可以通过分析物质在红外光谱上的吸收峰，

获得样品的结构和组成信息。红外光谱法在化学、生物、材料科学等领域

有广泛的应用。

在化学领域，红外光谱法可以用来确定有机化合物的官能团、化学键

以及分子结构。通过分析红外光谱上不同波数位置的吸收峰，可以识别出

化合物中的醇、酮、羧酸等官能团，进而判断化合物的性质和结构。

在生物领域，红外光谱法可以用来研究生物分子的结构和构象。例如，红外光谱法可以分析蛋白质和核酸的结构，通过比较样品与已知结构的红

外光谱数据，可以推测出样品的二级结构、氨基酸或碱基序列等信息。

在材料科学领域，红外光谱法可以用来表征材料的组成和性质。通过

红外光谱法，可以分析材料中有机物的含量、多糖的类型和含量等。另外，红外光谱法还可以用于检测材料的质量控制和污染物的检测等方面。

此外，红外光谱法还在环境工程、食品科学、药学等领域有广泛的应用。例如，红外光谱法可以用于检测水中有机物的污染程度，分析食品中的成分和质量等。

红外光谱的基本原理

红外光谱是一种分析技术，通过测量物质在红外辐射下的吸收和散射

来确定物质的结构和组成。红外光谱的基本原理可以归结为分子的振动和

转动。

红外光谱涉及的能量范围一般在3000 cm-1到10 cm-1之间，这个范

围对应着分子的振动、转动和一些电子运动的能级。因为红外辐射的能量

与分子的振动和转动的能级相匹配，所以红外光可以被分子中一部分原子

吸收，从而发生光谱吸收。

分子的振动可以分为伸缩振动、弯曲振动和转动振动。伸缩振动是分

子中原子之间的相对运动，弯曲振动则是两个或多个原子之间改变绝对角

度的运动。转动振动涉及到分子整体发生旋转的运动。

红外光谱的实验装置一般包括光源、样品室、光谱计和检测器。光源

产生红外光束，被样品室内的样品吸收、散射或透射。样品室是一个封闭

的容器，内部设置好样品和红外透明的窗口。光谱计通过光束分离装置将

入射光分成不同波长，然后通过检测器来测量相应的信号强度。

红外光谱图上的峰对应着样品中特定的化学键或分子基团。不同的化

学键和基团对红外光的吸收有不同的谱特征，参考指纹区域的红外光谱峰

可以提供物质的识别和组成信息。

红外光谱分析主要包括定性分析和定量分析。定性分析通过比较样品

的红外光谱峰和已知物质的峰值数据库，确定样品中有哪些化学键或基团。定量分析则是通过对吸收峰强度进行定量计算，得到样品中特定成分的浓度。

红外光谱广泛应用于有机化学、分析化学、材料科学等领域。例如，

在药物研发中，红外光谱可以用于分析药物的结构和纯度；在环境监测中，红外光谱可以用于分析大气中的污染物；在食品科学中，红外光谱可以用

红外光谱的检测原理

红外光谱的检测原理是基于物质吸收、散射和透射红外光的特性。红外光谱仪通过向样品中发射一束宽频谱的红外光，然后检测样品对不同频率红外光的吸收程度。

红外光谱检测原理的基本步骤如下：

1. 发射红外光：红外光源发射出一束宽频谱的红外光，通常范围为4000至400 cm^-1（波长为

2.5至25 μm）。

2. 样品与红外光的相互作用：发射的红外光经过样品时，会与样品分子内部的共振频率相吻合的红外光被吸收。不同样品具有不同的化学键、官能团和分子结构，因此对红外光的吸收也有所不同。

3. 探测红外光的强度：检测器会测量透过样品的红外光的强度变化。吸收红外光后，样品中的化学键会发生振动和转动，并使红外光的强度减弱。

4. 绘制红外光谱图：将检测到的红外光强度与红外光的频率或波数进行关联，可以绘制出样品的红外光谱图。这个谱图通常呈现为一个曲线，横坐标表示波数或频率，纵坐标表示吸收强度。

根据红外光谱图的特征峰位、峰形和峰强度，可以确定样品中的化学键种类、官能团和分子结构。红外光谱的检测原理被广泛应用在化学、材料科学、制药、食品安全等领域，用于物质的鉴定、质量控制和分析。

红外光谱的原理

红外光谱技术是一种利用由红外线产生的热光（又称热释射光）来探测和分析物质特性的方法。其特点是可以无接触地测量被测样品，既可以空间上进行物体或液体的测量，也可以进行化学分析、分子检测等任务。它的本质是，当激光照射被测样品时，被测样品就发出红外热释射，而热释射会被特定的光分辨率探头收集，由此可以推测出样品的状态信息。

红外光谱的基本原理可以分为以下四个步骤：

1、发射原理：任何物质，其能量状态都会有所变化，并以热释

射方式发射出去；

2、吸收原理：热释射出来的红外光谱，会根据样品的不同状态

而被吸收；

3、波长分布：热释射出来的红外光，是根据样品状态的不同而

分布的，这就是波长分布；

4、特征吸收波段：样品不同特性的不同状态，会在特定波段发

出本身的特定吸收波段，从而确定样品的信息。

红外光谱技术是现代科学技术中重要的一环，由它可以对物质的性质及其状态进行精确的检验，便于工业检测和分析。它应用于生物学、材料科学、化学、农林、矿物等领域，可用于筛选、分离、鉴定、检测、诊断分析、结构建模等工作。与传统的检测方法（如原子吸收光谱分析、热重分析以及气相色谱）相比，红外光谱技术具有快速、准确、可靠、灵敏度高等优点，除此之外，它还具有非接触及易于携

带的优点，因此被普遍应用于现代生产环境、现代军事及科学技术中。

红外光谱技术可以深入分析样品的特性及其状态，用以确定物质检测结果及特性，对物质分类、检测及分析都显得尤为重要。此外，红外光谱技术可用于传感器技术，可被用于远程检测、质量控制以及远程科学研究等领域。它能更加精确地检测和分析物质环境特性，从而促进和改善现代农业、工业和科研的发展。

红外光谱基本原理

红外光谱基本原理是通过测量物质对红外辐射的吸收和散射来分析物质的分子结构和化学键信息。红外辐射是电磁波的一种，其波长范围为0.78-1000微米。

红外光谱仪器由三个主要部分组成：光源、样品室和检测器。光源发出红外辐射，经过样品室中的样品后，辐射被检测器接收并转换为电信号进行分析。

在红外光谱中，物质分子会吸收特定波长的红外辐射能量，这是由于不同分子之间的化学键具有不同的振动和转动模式。每个化学键都对应着一定的波数，而波数与波长呈反比关系。

红外光谱图是以波数为横坐标、吸光度为纵坐标的图形，用于描述物质在红外波段的吸光度变化。图谱中的吸收峰对应着物质中的特定化学键振动或转动模式的吸收。

通过与已知物质的红外光谱对比，可以确定未知物质的组成和结构。红外光谱广泛应用于有机化学、无机化学、生物化学等领域，用于分析和鉴定物质、检测化学反应、研究分子结构和键的性质。

在红外光谱分析中，需要注意的是样品的制备和处理。样品应该被均匀地涂布在红外吸收性能良好的基质上，并尽量减少水分和有机溶剂的干扰。此外，样品的浓度和厚度也会对谱图的强度和形状产生影响，因此需要进行优化和标定。

总之，红外光谱基于物质对特定波数红外辐射的吸收特性，可用于分析物质的结构和化学键信息。它是一种快速、非破坏性的分析方法，在科学研究和工业应用中有着广泛的应用前景。

红外光谱的应用及原理

一、引言

红外光谱是一种重要的分析技术，其基本原理是利用分子在红外光区的振动、

转动引起的吸收来判断分子的构型与组成。红外光谱广泛应用于化学、生物、环境、材料等领域的分析与研究。

二、原理

红外光谱的原理基于分子在红外光区的振动和转动。分子的振动模式主要包括

拉伸振动、弯曲振动和对称振动。拉伸振动是分子中原子在分子内部远离或靠近的振动，弯曲振动是分子中部分原子绕刚性化学键弯曲的振动，对称振动是分子中原子以对称方式振动。分子的振动模式与不同化学键的强度、键角和键长有关。

当红外光线通过样品时，会发生吸收和散射。吸收是指样品中分子吸收特定波

长的红外光谱，散射是指光线在样品中发生方向的改变。吸收导致红外光谱的吸收峰，通过检测不同波长下的吸收强度变化可以得到样品的红外吸收光谱。红外光谱仪会将红外光源产生的连续谱线转换为被测样品对不同波数光强度的曲线图形。

三、应用

红外光谱在化学、生物、环境、材料等领域具有广泛应用。

1. 化学领域

在化学领域，红外光谱可用于定性和定量分析。通过比对样品的红外吸收峰与

已知材料的光谱峰位，可以确定样品的组成和化学结构。此外，红外光谱还可用于聚合物的分析、溶液的浓度测定等。

2. 生物领域

红外光谱在生物领域可用于药物分析、生物成分测定和诊断疾病等。通过分析

药物的红外吸收峰位，可以判断其结构和纯度。红外光谱还被广泛应用于生物组织和细胞质的研究，通过红外光谱图谱可以检测和监测细胞的代谢状态、蛋白质含量和DNA/RNA结构等。

3. 环境领域

红外光谱在环境领域可用于水质分析、空气污染监测、土壤质量评估等。通过

红外光谱法在化学分析中的应用

红外光谱法在化学分析中的应用近年来，红外光谱法在化学分析中的应用越来越广泛。它是一种非常有效的技术，可用于研究物质的结构和特性。本文将介绍红外光谱法的基本原理，以及在化学分析中的重要应用。

一、红外光谱法的基本原理

红外光谱法基于分子振动的概念，可用于确定物质分子的结构和特性。当物质受到红外辐射时，分子内的化学键会发生振动。这些振动会导致分子在红外区域中吸收能量。通过分析吸收光谱，可以确定分子内的振动模式和化学键类型。

二、1. 有机物的鉴定

红外光谱法是有机物鉴定的关键工具。每种有机物都有其独特的光谱图案。通过比较未知物质的光谱图与已知物质的光谱图，可以确定未知物质的分子结构和化学组成。这种方法可用于确定未知药物、毒物或污染物的身份。

2. 聚合物的表征

红外光谱法可用于确定聚合物的结构和组成。在聚合物中，不同单元之间的化学键具有不同的振动频率。通过测量聚合物的红外光谱，可以确定其不同单元之间的化学键类型和数量。这对于开发新型聚合物具有重要意义。

3. 无机物质的表征

红外光谱法也可用于确定无机物质的结构和组成。例如，可以使用

红外光谱法来测量颗粒物中的石英含量。石英具有独特的红外吸收光谱。通过测量颗粒物的光谱，可以确定其中石英的含量。

4. 化学反应的监测

红外光谱法还可以用于监测化学反应的进程。在化学反应中，反应

产物和反应物之间的化学键将发生变化。通过测量反应物和产物的红

外光谱，可以确定这些化学键的变化。这有助于确定反应的进程和反

应机理。

5. 生物分子的分析

红外光谱法也可用于生物分子的分析。例如，可以使用红外光谱法

红外光谱法基本原理

红外光谱是反映分子的振动情况。当用一定频率的红外光照射某物质分子时，若该物质的分子中某基团的振动频率与它相同，则此物质就能吸收这种红外光，使分子由振动基态跃迁到激发态。因此，若用不同频率的红外光依次通过测定分子时，就会出现不同强弱的吸收现象。用Ｔ％－λ作图就得到其红外光吸收光谱。红外光谱具有很高的特征性，每种化合物都具有特征的红外光谱。用它可进行物质的结构分析和定量测定。

气相色谱法基本原理

气相色谱法是以气体（此气体称为载气）为流动相的柱色谱分离技术。在填充柱气相色谱法中，柱内的固定相有两类：一类是涂布在惰性载体上的有机化合物，它们和沸点较高，在柱温下可呈液态，或本身就是液体，采用这类固定相的方法称为气液色谱法；另一类是活性吸附剂，如硅胶、分子筛等，采用这类固定相的方法称为气固色谱法。它的应用远没有气液色普法广泛。气固色谱法只适用于气体及低沸点烃类的分析。在毛细管气相色谱法中，色谱柱内径小于lmm，分为填充型和开管型两大类。填充型毛细管与一般填充柱相同，只是径细、柱长，使用的固定相颗粒在几十到几百微米之间。开管型固定相则通过化学键组合或物理的方法直接固定在管壁上，因此这种色谱柱又称开管理柱，它的应用日益普遍。原则上，在填充柱中能够使用的固定液，在毛细管柱中也能使用，但毛细管柱比普通填充柱柱效更高，分离能力更强。气相色谱法的应用面十分广泛，原则上讲，不具腐蚀性气体或只要在仪器所能承受的气化温度下能够气化，且自身又不分解的化合物都可用气相色谱法分析。

当样品加到固定相上之后，流动相就要携带样品在柱内移动。流动相在固定相上的溶解或吸附能力要比样品中的组分弱得多。组分进柱后，就要在固定相和流动相之间进行分配。组分性质不同，在固定相上的溶解或吸附能力不同，即它们的分配系数大小不同。分配系数大的组分在固定相上的溶解或吸附能力强，停留时间也长，移动速度慢，因而后流出柱。反之，分配系数小的组分先流出柱子。可见，只要选择合适的固定相，使被分离组分的分配系数有足够差别，再加上对色谱柱和其他操作条件

第二节红外光谱法的基本原理

(4)、单色器（包括棱镜、狭缝、光栅等元件）
将入射的复合光通过色散变成单色光，再按照一定的波长顺序排列在出射狭缝的平面上。第一代红外光谱仪用棱镜作单色器，第二代用光栅色散元件进行分光，光栅分光比棱镜分光测量范围宽，分辨率高。第三代用干涉型的傅立叶变换进行分光，功能更强，效果更好。
(5)、检测器
三、峰数、峰强及峰位
1、峰数与振动自由度
峰数：吸收峰的数目；振动自由度：基本振动的数目。
一个原子 x,y,z三维空间
3个自由度
n个原子
x,y,z三维空间
3n个自由度
分子的自由度
＝平动＋转动＋振动自由度
线性分子的自由度（3n） 3
2
3n-5
非线性分子的自由度（3n） 3
3
3n－6
红外光谱产生的第二个条件：瞬间偶极距的变化
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 9.5 9.9
4.5 5.6
4.5m
Hale Waihona Puke Baidu
6.0 m
7.0 m
化学键键能越强（即键的力常数K越大），原子折合质量越小，化学键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区。
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。
变形振动

红外光谱技术原理

红外光谱技术是一种广泛应用于化学、生物、环境科学等领域的分析方法。它基于红外光与物质分子之间的相互作用，利用物质分子在红外区域吸收辐射能量的特性，从而获取物质的结构信息和化学组成。

红外光谱技术原理主要包括以下几个方面：

1. 分子振动能级：分子由原子构成，原子内部的电子和原子核之间通过化学键连接。分子在红外区域的吸收与分子内部的振动有关。分子振动可以分为对称振动和非对称振动，每种振动模式都对应着一个特定的振动频率。当物质受到红外光的照射时，与其振动频率相符的红外光会被物质吸收，从而导致红外光谱上出现吸收峰。

2. 分子间和介观样：除了分子内部的振动，物质中的分子还可以通过分子间相互作用产生转动、结晶等其他形式的振动。这些分子间的相互作用也会对红外光谱产生影响。此外，红外光谱还可以用来研究介观结构或微观分析样品。

3. 光源和检测器：红外光谱仪通常采用黑体辐射源或者光纤光源作为红外光源。经过物质吸收和散射之后的红外光进入检测器进行侦测。常用的检测器包括红外光电倍增管、光导二极管阵列和傅里叶变换红外光谱仪。

4. 光谱图解：红外光谱仪输出的结果通常是一个红外光谱图，其横轴表示红外光波数或波长，纵轴表示吸收强度。红外光谱

图上出现的吸收峰可以通过对比标准物质的红外光谱和文献数据进行解析，从而确定物质的化学结构和组成。

红外光谱技术原理的研究和应用不仅为各个领域的科学研究提供了强有力的工具，还在医学诊断、材料科学、环境监测等方面具有重要的应用价值。红外光谱技术的不断发展和改进将进一步促进相关领域的研究和工业应用。

红外光谱学的基本原理与应用

红外光谱学是一种化学分析方法，其基本原理是物质分子在红外光谱范围内吸收、散射、反射和透过的信息。这些信息可以被检测和记录下来，从而可以得到物质分子的结构和组成信息。红外光谱学被广泛应用于化学、生物、环境、材料等领域。本文将介绍红外光谱学的基本原理和应用。

一、红外光谱学的基本原理

红外光谱学的原理是利用物质分子在红外光谱范围内的吸收、散射、反射和透过的现象来分析物质。红外光谱范围是指波长在0.8～1000微米之间的电磁波。红外光谱分为近红外光谱、中红外光谱和远红外光谱三个波段。其中，近红外光谱波段是0.8～2.5微米，中红外光谱波段是2.5～25微米，远红外光谱波段是25～1000微米。

物质分子的振动和转动是红外光谱的基本原理。物质分子在吸收红外辐射时，分子中的键合振动状态发生改变，从而导致吸收光谱线。物质分子的振动类型可以分为拉伸振动和弯曲振动。拉伸振动是键中原子相对于彼此沿着该键的方向来回振动，例如C-H键、C=C键、C=O键等。弯曲振动是键中原子相对于彼此围绕键轴线进行振动，例如H-C-H键。

不同物质吸收红外光的光谱特征不同，这种不同可以用光谱特征来鉴别物质。因此，红外光谱可以用于分析物质成分和结构。此外，它还可以与其他技术如光谱仪、色谱法等联合使用，以达到更好的效果。

二、红外光谱学的应用

红外光谱学是一种快速、可靠且无损的化学分析方法。它可以用于确定物质的组成，从而确定物质的结构和性质。红外光谱学应用广泛，它可以用于研究生物、农业、环境、药物、食品、化工、材料工程等领域。

红外光谱的原理及特点应用

一、红外光谱的原理

红外光谱是一种物质分析方法，基于不同物质对红外辐射的吸收特性进行分析。其原理基于物质分子中的化学键振动或分子转动引起的能量吸收。当物质受到红外光的照射时，会发生分子能级的跃迁，从而产生特定的吸收峰，通过测量这些吸收峰的强度和波数位置，可以确定物质的成分和结构。

红外光谱的原理可以通过以下几个方面来解释：

1.分子振动：物质中的原子通过化学键连接，当红外辐射作用于物质时，

分子中的原子会发生振动。不同类型的化学键振动会产生不同的红外光谱特征。

例如，碳氢键、羟基、羧基等都有特定的红外吸收峰。

2.分子转动：除了分子振动外，物质中的分子还可以发生转动。这些转

动也会在红外光谱中产生吸收峰，但通常在较低波数范围内（2-25 cm^-1）。

3.红外光的作用：红外光通常是通过辐射源和光谱仪生成，然后照射到

待测物上。物质吸收红外光的能力与其分子结构和化学键的特性密切相关。根据不同的红外光谱特点，可以推断物质的组成和结构。

二、红外光谱的特点

红外光谱分析具有以下几个特点：

1.高分辨率：红外光谱仪可以测量到物质吸收红外光的波数范围。红外

光谱图是一个连续的曲线，可以通过峰的形状和位置来区分不同的化学键。高分辨率的红外光谱仪可以准确地测量吸收峰的强度和位置，从而提供更准确的分析结果。

2.非破坏性：红外光谱是一种非破坏性的分析方法。物质在吸收红外光

后并不会发生任何变化，可以保留样品的完整性。因此，红外光谱可以对固体、液体和气体样品进行分析，而无需破坏或改变样品的状态。

3.快速分析：红外光谱分析可以在几分钟内完成，具有快速的分析速度。

红外光谱基本原理

通过元素分析得到该化合物的分子式，并求出其不饱和度.
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n n 3 1 1 n 4 2
＝0 时，分子是饱和的，分子为链状烷烃或其不含双
键的衍生物；
＝1 时，分子可能有一个双键或脂环；＝2 时，分子可能有一个三键或两个双键；＝4 时，分子可能有一个苯环。注意：一些杂原子如S、O不参加计算。
例：计算C8H8、C3H6O的不饱合度。 3）查找基团频率，推测分子可能的基团；
4）查找红外指纹区，进一步验证基团的相关峰；
5 ）能过其它定性方法进一步确证： UV-Vis 、 MS 、 NMR 、 Raman光谱等。
32
未知物结构确定
structure determination of compounds
c. 中介效应(Mesomeric effect)：孤对电子与多重键相连产生的 p- 共轭，结果类似于共轭效应。当诱导与共轭两种效应同时存在时，振动频率的位移的程度取决于它们的净效应。
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(2)氢键效应形成氢键使电子云密度平均化（缔合态），使体系能量下降，基团伸缩振动频率降低，其强度增加但峰形变宽。使伸缩振动频率向低波数方向移动．
光辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
2
3
红外光区的划分及应用
红外光区位于0.8 ～ 1000 m 波长范围间近红外区： 0.8～2.5m 中红外区： 2.5～50m 远红外区： 50～1000m

红外光谱的应用和基本原理

一、引言

红外光谱（Infrared Spectroscopy）是一种分析化学技术，广泛应用于物质结构和功能研究、药物分析、环境监测、食品安全、材料科学等领域。本文将介绍红外光谱的基本原理以及其在不同领域的应用。

二、基本原理

红外光谱是利用物质吸收、发射和散射红外光的规律研究样品的结构、组成和性质的方法。其中主要原理包括： 1. 分子振动：物质中的分子由原子组成，分子内部存在着各种振动模式，如对称伸缩、非对称伸缩、弯曲和扭转等。这些振动会导致特定波数的红外光被吸收。 2. 振动频率：各种分子振动模式对应的频率和红外光谱上的波数成正比关系，常用单位为cm^-1。不同分子的特征峰位于红外光谱的不同位置，可以用于分析物质的结构和组成。 3. 能量转换：当红外光作用在物质上时，分子振动会吸收光的能量，并发生能量转换。被吸收的特定波长的光将被特定物质所吸收，从而产生光谱图。

三、仪器和操作

为获取物质的红外光谱，需要使用红外光谱仪，常见的有傅里叶红外光谱仪（FT-IR）和分散式红外光谱仪（Dispersive IR）。操作步骤如下： 1. 准备样品：将待测样品置于透明的红外光谱样品盆中，盖紧并确保样品表面均匀平整。 2. 启动红外光谱仪：打开红外光谱仪，调节仪器使其稳定并进入工作状态。 3. 标定仪器：使用一些已知物质进行仪器的标定，以确保测试结果的准确性和可靠性。 4. 测量样品：将样品盆放置在红外光谱仪的样品室，启动测量程序并记录光谱数据。

5. 数据分析：对测量到的谱图进行分析和解读，确定样品的结构和组成。