近红外基础知识全解 共73页
近红外光谱知识科普
近红外光谱知识科普全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：近红外光谱是一种应用广泛的光谱学技术，它可以用来研究物质的结构和性质，同时也在很多领域发挥着重要作用。
本文将介绍近红外光谱的基本原理、应用领域以及未来发展方向，希望能够帮助读者更好地了解这一技术。
近红外光谱是一种利用近红外光（波长范围一般在700-2500纳米）与物质相互作用来获取信息的技术。
近红外光谱仪通常由光源、样品室、光学系统和检测器等部分组成。
在近红外光谱分析中，样品受到近红外光的照射后，会发生吸收、散射或反射，这些现象会导致光的强度或波长发生变化，通过检测这些变化可以获取样品的光谱信息。
近红外光谱在很多领域都有着广泛的应用。
在食品工业中，近红外光谱可以用来检测食品的成分、营养价值和品质，帮助生产商保证产品的质量。
在药物研发领域，近红外光谱可以用来分析药物的成分和结构，指导新药的设计和研发过程。
在环境监测和地质勘探领域，近红外光谱可以用来检测空气、水、土壤中的有害物质，帮助保护环境。
此外，近红外光谱还被广泛应用于农业、化工、医学等领域。
近红外光谱技术的发展一直在不断推进。
随着光谱仪器的不断改进和智能化技术的应用，近红外光谱分析的速度和精度得到了显著提高。
未来，近红外光谱技术有望在医疗诊断、生物医药领域得到更广泛的应用，为人类健康和生活质量的提升做出更大的贡献。
总结起来，近红外光谱是一种强大的光谱学技术，具有广泛的应用前景和发展潜力。
通过继续开展研究和技术创新，近红外光谱技术将在未来发挥更加重要的作用，为人类社会的发展带来更多的益处。
希望本文可以帮助读者更好地了解近红外光谱技术，促进其在不同领域的应用和发展。
【仅供参考】。
第二篇示例：近红外光谱（Near-Infrared Spectroscopy, NIR）是一种在近红外波段（波长约700-2500纳米）范围内进行光谱分析的技术方法。
近红外光谱技术广泛应用于农业、医药、食品工业、环境监测等领域，具有快速、准确、非破坏性、无需样品预处理等优点。
《化学近红外》PPT课件
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在预测过程中，首先使用近红外光谱仪测 定待测样品的光谱图，通过软件自动对模 型库进行检索，选择正确模型计算待测质 量参数。
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1.2.3近红外光谱的测量形式
近红外线有很强的穿透能力，其分析仪器 有三种测量形式；漫透射测量、透射测量 和漫反射测量
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透射测量；是指将待测样品置于光源与 检测器之间，检测器所检测的光是透射 光或与样品分子相互作用后的光（光谱 （波长一般在780~1100nm范围内）承载 了样品结构与组成信息），透射光强度 与样品浓度之间的关系符合Beer定律。
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被测物质的近红外光谱取决于样品的组 成和结构。样品的组成和结构和近红外 光谱之间有着一定的函数关系。使用化 学计量学方法确定出这些重要函数关系， 即经过校正，就可以根据被测样品的近 红外光谱，快速计算出各种数据。
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1.2.2化学计量学方法
化学计量学是化学、计算机技术与数学 相互结合形成的一门崭新的边缘学科。 现代分析化学计量学已发展成数理统计、 数据处理、分类、解析、实验设计最优 化，最大限度地获取有关物质系统化学 信息等的有效方法。由于采用了计算机 技术，通过解析光谱数据获得物质的有 关化学信息，利用数学模型和数学方法 描述，消除基质和干扰组分的影响，从 而对复杂样品不经预处理直接进行多组 分分析。
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(5)控制及数据处理分析系统 现代近红外光谱仪器的控制及数据处理 分析系统是仪器的重要组成部分。一般 由仪器控制、采谱和光谱处理分析两个 软件系统和相应的硬件设备构成。 (6)打印机
记录或打印样品的光谱或定性、定量分 析结果。
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近红外光谱仪器的主要类型 近红外光谱仪的分类方式比较多，但市 场上分类主要还是按照仪器的分光器件 不同来分，一般可分为4种主要类型：滤 光片型、光栅色散型、傅里叶变换型和 声光调制滤光器型。其中光栅色散型又 有光栅扫描单通道和非扫描固定光路多 通道检测之分。
近红外技术培训.ppt
A: 强调粒子概念－－分子场吸收一个光子的同时 ，发射一 个光子（拉曼散射）
B: 强调波动概念－－由于物质密度的起伏光被散 射瑞利散射）
光散射的定义及物理解释
散射引起反射，折射及衍射：散射是衍射的一种特 殊情况，即散射是细微粒子（比波长要小）的衍射 效应。
使透射光强减弱的原因:光的吸收与光的散射
3. 用于建模定标的样品的化学值的准确程 度。
检测
• 精度 = 重复性 •准确度 = 达到真值的能力
精度高 准确性高
精度高 准确性差
精度差 准确性差
不同实验室比较
0.7
0.65
0.6
0.55
0.5
0.45
0.4
1
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3
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8
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资料来源: CCFRA 合作研究项目, 1997
什么是校准
在浓度测量精度目标确定时，一定的仪器精
度是实现该预测精度目标的必要前提。
建模方法对测量精度与仪器精度的 影响结论
如果采取有效的建模方法，即使在仪器精度相
同的情况下，都可以有效地提高预测精度，而 且还可以大大降低实现期望预测精度所必需的 仪器精度的要求。
选择有效的建模方法（如优选波长变量，改进
不是 检查分析方法
校正模型训练集样品的选择
尽可能要覆盖待分析样品的范围 对于待测的物化性质，样品应均匀分布 样品的基底应相同（如PH值或水分） 若各组分间相互反应，要注意光谱采集合采集瞬间
的组成变化 包括尽可能多的有代表性的样本 样本变化范围越大，模型的适用范围越宽，但分析
结果的精度可能变差；模型适用范围小时，分析结 果的精度相对较高，但适用面变窄。
红外课件
cm-1
cm-1
分子间氢键 与溶质物理状态的浓度及溶剂的性质有关
红 外 光 谱 法
不同浓度时的乙醇－ 不同浓度时的乙醇－四氯 化碳红外光谱图
乙醇浓度增加 游离 二聚体 多聚体
红 外 光 谱 法
振动的耦合效应
分子内有近似相同频率且位于相邻部位的振动基团彼此相互作用， 分子内有近似相同频率且位于相邻部位的振动基团彼此相互作用， 产生两种以上基团参加的混合振动 振动耦合引起吸收频率偏离基频，一个高频移动，一个低频移动。 振动耦合引起吸收频率偏离基频，一个高频移动，一个低频移动。 例如，酸酐羰基有两个吸收峰是两个羰基振动耦合的结果： 例如，酸酐羰基有两个吸收峰是两个羰基振动耦合的结果：
红 外 光 谱 法
双原子分子振动类似简谐振动
某些化学键的K 某些化学键的
键 K(N/cm) C-C 4.5 C=C 9.6 C≡C 15.6 C-H 5.1 O-H 7.7 N-H 6.4 C=O 12.1
键类型 力常数 峰位
—C≡C — > —C =C — > —C - C — ≡ 15 ∼ 17 9.5 ∼ 9.9 4.5 ∼ 5.6 1429 cm-1 2222 cm-1 1667 cm-1
红 外 光 谱 法
红外光谱法的特点
优点： 优点 ⒈ 应用广泛 ●除了单原子分子及同核的双原子分子外，几乎所有的有机物都有红外 吸收； ●气、液、固相均适用； ●IR法不仅可以进行物质的结构分析，还可以作定量分析，还可以通过 IR光谱计算化合物的键力常数、键长、键角等物理常数。 ⒉ IR提供的信息量大且具有特征性，被誉为“分子指纹”。 ⒊ 样品用量少，可回收，属非破坏性分析；分析速度快； ⒋ 红外光谱仪构造较简单，配套性附属仪器少，价格也较低，更易普及。 缺点： 缺点 对某些物质不适用：如振动时无偶极矩变化的物质，左右旋光物质的IR 谱相同，不能判别，长链正烷烃类的IR谱相近似等。复杂化合物的光谱 极复杂，难以作出准确的结构判断，往往需与其它方法配合。
近红外光谱分析知识整理
近红外光谱分析知识整理近红外光谱分析及其应用简介1、近红外光谱分析及其在国际、国内分析领域的定位近红外光谱分析是将近红外谱区（800-2500nm）的光谱测量技术、化学计量学技术、计算机技术与基础测试技术交叉结合的现代分析技术，主要用于复杂样品的直接快速分析。
近红外分析复杂样品时，通常首先需要将样品的近红外光谱与样品的结构、组成或性质等测量参数（用标准或认可的参比方法测得的），采用化学计量学技术加以关联，建立待测量的校正模型；然后通过对未知样品光谱的测定并应用已经建立的校正模型，来快速预测样品待测量。
近红外光谱分析技术自上世纪60年代开始首先在农业领域应用，随着化学计量学与计算机技术的发展，80年代以来逐步受到光谱分析学家的重视，该项技术逐渐成熟，90年代国际匹茨堡会议与我国的BCEIA等重要分析专业会议均先后把近红外光谱分析与紫外、红外光谱分析等技术并列，作为一种独立的分析方法；2000年PITTCON会议上近红外光谱方法是所有光谱法中最受重视的一类方法，这种分析方法已经成为ICC（International Association for Cereal Science and Technology国际谷物科技协会）、AOAC(American Association of Official Analytical Chemists美国公职化学家协会)、AACC（American Association of Cereal Chemists美国谷物化学家协会）等行业协会的标准；各发达国家药典如USP(United States Pharmacopoeia 美国药典)均收入了近红外光谱方法；我国2005年版的药典也将该方法收入。
在应用方面近红外光谱分析技术已扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等领域。
发达国家已经将近红外方法做为质量控制、品质分析和在线分析等快速、无损分析的主要手段。
我国对近红外光谱技术的研究及应用起步较晚，上世纪70年代开始，进行了近红外光谱分析的基础与应用研究，到了90年代，石化、农业、烟草等领域开始大量应用近红外光谱分析技术，但主要是依靠国外大型分析仪器生产商的进口仪器。
近红外建模培训讲义
近红外光谱分析的基本原理布鲁克光谱仪器公司上海代表处2004年9月§1 近红外光谱吸收机理近红外光谱是红外波谱段靠近可见光区的部分，也是红外光谱区光量子能量最高的波段。
为了弄清近红外漫反射光谱分析的基本原理，必须先了解红外及近红外光谱吸收产生的机理。
1.1分子与光谱分子具有不同类型的运动，它包括分子内各种电子的运动，分子作为整体的平动和转动，分子内各原子的振动，原子核的振动等。
按量子力学的观点，分子运动所具有的能量是量子化的，称为分子的能级。
分子不同类型的运动都有相应的能级，即电子能级、振动能级、转动能级与平动能级以及核能级等。
分子从外界吸收光量子的能量以后，就能引起分子能级的跃迁，即从较低的能级被激发到较高的能级。
原子或分子能级跃迁时吸收光量子的频率可用玻尔频率方程式来描述：∆E E E hv=-=终初光（1）式中∆E—能级差；h—planck常数，66231027.⨯-erg s⋅v光—光量子的频率；E终—终止态能级；E初—初始态能级；上式也适用于光量子发射的情形（从高能级向低能级跃迁）。
光量子所具有的能量E光和其频率成正比（即E hv光光=），因此式（1）说明，只有当光量子的能量恰好等于分子运动两能级之差时，这个光量子的能量才会被分子吸收。
分子运动类型相应的能级差各不相同，因此需要吸收不同频率光量子能量使它们跃迁，由此产生不同的波谱吸收。
分子各运动类型对应的能级差及波谱吸收参见表1。
平动能级差因为无穷小，可以认为是连续的，只需任意小的能量（热辐射）就能激发平动能级跃迁，所以实际上观测不到相当于平动动能的“能级”间跃迁的吸收光谱，故表中未列出。
表1 分子各运动类型对应的能级差及波谱吸收分子运动能级差的大小不仅决定了所吸收光量子的频率（或波长），也决定了大群分子在不同能级（不同能量状态）之间的分布。
当大群分子处于热平衡时，它们在各能量状态的分布服从Boltzmann统计规律：n nehlE K TB=-∆()（2）式中∆E为能级差，单位：erg(1ev=1601991012.⨯-erg)；K B为Boltzmann常数，1.38⨯10-16erg K/；T为绝对温度，单位：K；nh 、nl分别代表处于高能级和低能级的微粒子数目。
红外基础知识
红外谱图解析基本知识基团频率区中红外光谱区可分成4000 cm-1 ~1300（1800）cm-1和1800 （1300 ）cm-1 ~ 600 cm-1两个区域。
最有分析价值的基团频率在4000 cm-1 ~ 1300 cm-1之间，这一区域称为基团频率区、官能团区或特征区。
区内的峰是由伸缩振动产生的吸收带，比较稀疏，容易辨认，常用于鉴定官能团。
在1800 cm-1（1300 cm-1）~600 cm-1区域内，除单键的伸缩振动外，还有因变形振动产生的谱带。
这种振动基团频率和特征吸收峰与整个分子的结构有关。
当分子结构稍有不同时，该区的吸收就有细微的差异，并显示出分子特征。
这种情况就像人的指纹一样，因此称为指纹区。
指纹区对于指认结构类似的化合物很有帮助，而且可以作为化合物存在某种基团的旁证。
基团频率区可分为三个区域(1) 4000 ~2500 cm-1 X-H伸缩振动区，X可以是O、N、C或S等原子。
O-H基的伸缩振动出现在3650 ~3200 cm-1范围内，它可以作为判断有无醇类、酚类和有机酸类的重要依据。
当醇和酚溶于非极性溶剂（如CCl4），浓度于0.01mol. dm-3时，在3650 ~3580 cm-1处出现游离O-H基的伸缩振动吸收，峰形尖锐，且没有其它吸收峰干扰，易于识别。
当试样浓度增加时，羟基化合物产生缔合现象，O-H基的伸缩振动吸收峰向低波数方向位移，在3400 ~3200 cm-1出现一个宽而强的吸收峰。
胺和酰胺的N-H伸缩振动也出现在3500~3100 cm-1，因此，可能会对O-H伸缩振动有干扰。
C-H的伸缩振动可分为饱和和不饱和的两种：饱和的C-H伸缩振动出现在3000 cm-1以下，约3000~2800 cm-1，取代基对它们影响很小。
如-CH3基的伸缩吸收出现在2960 cm-1和2876 cm-1附近；R2CH2基的吸收在2930 cm-1和2850 cm-1附近；R3CH 基的吸收基出现在2890 cm-1附近，但强度很弱。
近红外技术培训资料
近红外技术培训资料一．近红外的发展概述1．什么是近红外？近红外（Near Infrared 简称NIR）是一种电磁波，按ASTM （美国实验和材料协会）定义是指波长在780nm~2526nm范围内的电磁波。
(1nm=1╳10-9m; 1um=1╳10-6m)近红外是红外光的一部分，红外光包括：近红外、中红外和远红外IR = NIR + MIR(2.5~15um) + FIR(15~200um) （波长范围：0.78~200um）近红外介于可见光（400~780nm）和中红外之间，是人们发现最早的非可见光区域，近红外谱区最初于1800年被Tomas Herschel发现，距今已有200多年的历史。
2．近红外在20世纪的发展状况◆ 20世纪初，人们采用摄谱的方法首次获得了有机化合物的近红外光谱，并对有关基团的近红外光谱特征进行了解释，预示着近红外光谱有可能作为分析技术的一种手段得到应用。
◆50年代以前，近红外光谱的研究只限于为数不多的几个实验室中，且没有得到实际的应用。
◆50年代中后期，随着简易近红外光谱仪器的出现及Norris等人在近红外光谱漫反射技术上所做的大量工作，掀起了近红外光谱应用的一个小高潮，近红外在测定农副产品的品质方面得到广泛应用。
由于这些都基于传统的光谱定量方法，测量结果往往产生较大的误差。
近红外光谱吸收较中红外光谱弱，谱带重叠多，受当时技术条件的限制，近红外光谱分析技术应用不多。
◆60年代中后期，随着中红外光谱技术的发展及其在化合物结构表征中所起的巨大作用，使人们淡漠了近红外光谱在分析测试中的应用。
在此后的约20年的时间里，除了农副产品领域的传统应用之外，近红外光谱技术几乎处于徘徊不前的状态，以至于被人们称为光谱技术中的沉睡者。
◆80年代后期，近红外光谱才真正为人们所注意，这在很大程度上应归功于化学计量学方法的应用，再加上过去中红外光谱技术积累的经验，使近红外光谱分析技术迅速得到推广，成为一门独立的分析技术，有关近红外光谱的研究和应用文献几乎呈指数增长。
近红外基础知识全解
• 一直性指标CI 被定义为最大的相对偏差 Qi
CI = max(Qi)
• 结果绘图
一致性测试 Preprocessed spectra
• Reference spectra
• Average spectrum • Standard deviation spectra (+/- 3s)
一致性测试 Preprocessed spectra including test spectra
一致性测试
• 优点 • 基于少量参考样品基础的简单方法
无需定量校准和定性库的建立
• 用少量合格批次的产品能够进行简单、快速建立或更新
模型
• 快速的 QA/QC、简单的 Yes/No结果 • 对于不同类型样品的变化非常敏感 (如 成分、颗粒大小
等）
定量分析的理论依据
I0
光源
Itrans
检测器
; c
因为：1cm=104 μ m
5μ m处，用波数表示： 104/ 5=2,000cm -1
近红外光谱的信号特征
1、近红外光的产生：近红外光源一般用卤素灯
2、近红外光的检测：近红外光的检测材料是半导体材料，如
Si、PbS、 InAs、Ge、InGaAs等 3、光学材料：可以使用耐水和便于维护的材料，如：低OH 石英、石英和火石玻璃、CaF等。
Threshold 0.04674
0.00888 0.02077 0.01406 0.00491
Substance Acetyl salicylic acid Salicylic acid Salicylamide Collidon 25 Collidon 30
The sample is positively identified only when:
红外基础知识优质PPT资料
动镜
软件（分析软件和谱库）
•外部设备（计算机） 选择正确定制样方式是获得正确数据的关键！
涂膜法 ：对于那些熔点低、在熔融时又不分解、升华或发生其它化 同时干涉仪应具有抗振能力。
学反应的物质 ——直接熔融涂抹
傅立叶红外技术检测原理及应用
利用傅立叶红外技术检测的工作原理
光源发出的红外光经干 涉仪转变成干涉光，通过试 样后得到含试样信息的干涉 图，由电子计算机采集，并 经过快速傅立叶变换，得到 吸收强度或透光度随频率或
波数变化的红外光谱图。
傅立叶红外技术检测原理及应用 红外光谱图示例
傅立叶红外技术检测原理及应用
利用傅立叶红外技术检测的系统构成
同时干涉仪应具有抗振能力。
动镜
•红外光源 傅立叶红外技术检测原理及应用
职业卫生检测（粉尘、纤维）
中红外区：波长在～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区；
•干涉仪 涂膜法 ：对于那些熔点低、在熔融时又不分解、升华或发生其它化
熔融法：熔点低且对热又稳定的试样——加热后凝固（熔样成膜）
红外基础知识
傅立叶红外技术检测原理及应用
环境污染检测(污染物) 食品卫生检测（食品、药品) 突发应急现场检测（化学危险品） 职业卫生检测（粉尘、纤维） 制造业工艺流程控制（衍生物）
傅立叶红外技术检测原理及应用
关于红外光
波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱（波长在～300μm） 近红外区：波长在～（波数在12820～4000cm-1），又称泛频区； 中红外区：波长在～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区； 远红外区：波长在25～300μm（波数在400～33cm-1），又称转动区。 其中中红外区是研究、应用最多的区域。 红外区的光谱除用波长λ表征外，常用波数（wave number）σ表征。波数是 波长的倒数，表示单位厘米波长内所含波的数目。
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近红外光谱的信号特征
1、近红外光的产生：近红外光源一般用卤素灯 2、近红外光的检测：近红外光的检测材料是半导体材料，如
Si、PbS、 InAs、Ge、InGaAs等 3、光学材料：可以使用耐水和便于维护的材料，如：低OH
石英、石英和火石玻璃、CaF等。
中红外光谱的信号特征
1、中红外光的产生：中红外光源一般用硅碳棒 2、中红外光的检测：中红外光的检测材料是半导体材料，如
不同化合物基团在近红外区的吸收谱带
近红外吸收光谱特征
物质在近红外谱区的吸收主要包括以下基团基频振动的合 频和倍频振动吸收
C-H, N-H, O-H, S-H, C=O, C=C
近红外的合频振动的吸收系数比中红外基频振动吸收弱 1-5个数量级.
Absorbanc e
Water Spectrum
25000 1620
48
1 ,7
0 ,1 5
近红外与中红外的区别
聚丙烯的近红外/中红外光谱
1、近红外是基频振动的合频 与倍频振动信息。 中红外是基频振动的信息。
2、近红外的谱峰重叠严重， 难以肉眼识别分析。 中红外谱峰分别好。很容 易肉眼识别分析。
3、近红外吸收弱。 中红外吸收强。
4、近红外制样简单。 中红外制样麻烦。
MCT、DTGS等 3、光学材料：可以使用“怕水”的材料如：KBr、NaCl，耐水
材料CaF、ZnSe、Si等。
红外光谱振动的基本原理
hn
低能量
高能量
红外光振动模式的能级图
谐波振动Harmonic Oscillation 非谐波振动Anharmonic Oscillation
3rd Overtone 三級倍頻 2nd Overtone 二級倍頻 1st Overtone 一級倍頻 Fundamental 振動基頻
近红外与中红外光谱的差异
CHCl3 在MIR & NIR的吸收光谱
MIR & NIR (d = 25 µm) NIR (d = 1 mm)
combination band
3nCH)
2n(CH)
n(CH)
10000
8000
6000
4000
Wavenumber / cm-1
2000
O v e rto n e s o f th e n (C H ) v ib ra tio n o f C H C l3
红外波长表示的度量单位
近红外区一般用波长（纳米 nm)或（波数cm-1）来表示
纳米与波数的换算关系：nm= 107/cm-1 或 cm-1 = 107/ nm 因为：1cm=107nm
1,250nm处，用波数表示： 107/ 1,250=8,000cm -1
中红外区一般用波长（微米 μm)或（波数cm -1 ）来表示 微米与波数的换算关系：nm= 104/cm -1 或 cm-1 = 104/ nm 因为：1cm=104 μ m 5μ m处，用波数表示： 104/ 5=2,000cm -1
理论背景
什么是近红外/中红外光？
近红外： 12,800 cm-1 (780 nm) 中红外：4,000 cm -1 (2,500 nm)
4,000 cm -1 (2,500 nm) 400 cm -1 (25,000 nm)
108
107
Wavelength (cm-1)
-射线
X – 射线
106
紫外
近红外的采样方法
光源
单色器或干涉仪
样品
检测器
Near-IR Transmittance (NIT) 透射式源自光源单色器或干涉仪
检测器
样品
Near-IR Reflectance (NIR) 漫射式
检测器
光源
单色器或干涉仪
样品
检测器
Near-IR Trans-Reflectance (NITR) 透漫射式
b a n d p o s itio n [n m ]
b a n d p o s itio n [c m -1]
n
3290
3040
2n
1693
5907
3n
1154
8666
4n
882
11338
5n
724
13831
e x tin c tio n c o e ffic ie n t [c m 2 m o l-1]
• 进入90年代，近红外分析技术逐步受到分析化学家的重视， 应用逐步扩展到石油化工、医药、生物化学、烟草、纺织品等 领域。
• 近红外现已发展成为一种独立的分析技术活跃在光谱分析领 域
• 发达国家已经将近红外做为质量控制、品质分析和在线分析 的主要手段，部分方法已经成为USP、EP、PASG、EMEA、 AOAC、AACC、ICC的标准。
散射与穿透深度的变化
低散射
散射增强
高散射
透射深度 = 厘米
透射增强
透射深度 = 0.1-0.5mm
400 550 700 850 1000 1150 1300 1450 1600 1750 1900 2050 2200 2350 2500
振动能级水平
不同的振动形式
对称伸缩振动
非对称伸缩振动
摇摆振动
不同的振动形式
摇摆振动
弯曲振动
剪切振动
Molecular vibration modes
H
H
Asym-stretching
Sym-stretching
O
Bending
3756 cm-1 3657 cm-1 1595 cm-1
Absorbance Units 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
105
104
103
102
101
1
10-1
10-2
10-3
近红 外
可见
中红外 红外
远红外
电子自旋振动
核磁振 动
微波
Radio, TV 无线电波
Region
Interaction
原子核转变
内层电 子的跃
迁
外层电子的跃迁
分子振动
分子转动
电磁转动
Wavelength (m)
10-10
10-9
10-8
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3
10-2
10-1
1
101
近红外的发现和应用发展里程
• 1800年近红外电磁波被发现，光谱的复杂性使其“沉睡”了一个 半世纪
• 20世纪70年代国外的农业分析学家综合计算机技术、光谱分 析技术、仪器技术和现代数学方法，首先把近红外分析技术 应用于农产品和食品的品质分析
5
4
3
2
MIR
NIR
1
0 9000
8000
7000
6000
5000
4000
3000
2000
Wavenumber cm-1
近紅外光与物质的相互作用
吸收 全反射
absorption
specula reflectance
透射
transmittance
漫(反)射
Diffuse
散射
scattering
reflectance