红外测试原理及方法资料
红外光谱分析测试
红外光谱分析测试红外光谱分析测试是一种广泛应用于化学、生物、材料科学等领域的分析技术。
本文将介绍红外光谱分析测试的原理、应用以及分析结果的解读。
一、原理红外光谱分析测试基于物质在红外光区的吸收特征，通过测量物质在不同波长的红外光下的吸收强度，来获得物质的红外光谱。
红外光谱图由红外光吸收与波数之间的关系所构成，每个特定的物质都有其独特的红外光谱特征。
二、应用1. 化学分析：红外光谱分析可以用于鉴定化学物质的结构和组成。
通过与已知物质的红外光谱进行对比，可以确定未知物质的成分和结构特征。
2. 生物医药：红外光谱分析在生物医药领域有着广泛应用。
例如，通过检测人体组织、体液中的红外光谱特征，可以实现疾病的早期诊断和治疗效果的评估。
3. 材料科学：红外光谱分析可用于表征材料的组成和结构，研究材料的光学性质、导电性质以及材料的热学性质等。
这对于新材料的开发和性能改良具有重要意义。
三、分析结果解读红外光谱图包含多个峰，每个峰代表了不同化学官能团的振动模式。
通过峰的位置、形状和强度，可以分析物质的成分和结构特征。
1. 峰的位置：不同官能团的振动模式对应不同的峰位。
通过查阅红外光谱数据库或已知物质的红外光谱图，可以确定特定峰位所代表的官能团。
2. 峰的形状：峰的形状可以提供关于官能团的对称性和键的强度信息。
对称性越高，峰的形状越尖锐；键的强度越强，峰的形状越宽。
3. 峰的强度：峰的强度与物质中特定官能团的含量有关。
峰的强度越高，表示特定官能团的含量越多。
根据红外光谱分析测试的结果，可以得出结论并作出相应的应用决策。
但需要注意的是，红外光谱分析只是一种辅助手段，综合其他分析方法和实验结果来进行综合分析是更可靠的。
综上所述，红外光谱分析测试是一种重要的化学分析技术，广泛应用于各个领域。
通过分析红外光谱图的峰位、形状和强度，可以确定物质的成分和结构特征，为相关领域的科研和应用提供有力的支持。
红外光谱检测原理
红外光谱检测原理红外光谱检测原理概述在化学领域，红外光谱检测是一项重要的分析检测技术。
它利用物质分子在红外光谱范围内的特征振动和转动来识别和定量分析样品中的化学物质。
其原理是将样品置于红外光源和探测器之间，通过照射样品后所发生的红外光谱状况得出一系列信息，用以分析样品中的化学物质成分、分子结构、状态等相关信息。
红外光谱的基本原理红外光谱是指物质在特定波长的红外辐射下发生量子激发而产生的谱线，这些谱线所呈现的振动和转动信息可以用于判定物质的结构和成分。
红外光谱的来源是红外辐射，也称为红外线，波长通常在8000至200cm^-1之间。
这段区间可以根据波数描绘，波数为每秒振动，以cm^-1作单位。
该波长区间涵盖了分子中振动模式的主要类型，因此足以用于分析和鉴定物质的结构和成分。
小分子分子的红外吸收谱由振动-转动谱和原子自由移动谱组成。
基于布尔定理和运动求和原理，每种化学键类型都能具有一定的红外吸收频率和强度（与其振动模式有关）。
C-H，O-H和N-H 都具有不同的吸收频率，根据这些频率，我们可以确定样品成分和分子结构。
红外光谱的实验流程在进行红外光谱检测时，一般需要进行以下步骤：1. 收集样品：从要测试的原料或者样品中获取一个可以测试的组分（例如气体或者溶液）。
2. 预处理样品：对样品进行必要的预处理。
去除杂质和水分等。
3. 测试样品：使用一个红外光谱仪测试样品。
4. 分析数据：根据样品振动和转动的谱线以及吸收频率和强度等参数来确定样品成分、分子结构等信息。
红外光谱仪1. 光源：红外光谱仪中使用红外辐射光源，如Nernst灯、热电导灯和Halogen灯等。
2. 互相作用的样品和光线：通过对样品处于放置于一个样品池中，在此把紫外线、红外线或可见光投射至此处的方式来激发样品，样品吹风机息怀发生转动和振动。
这些相位发生了变化之后便会与样品中的质子或化学基团之间相互作用进而发生吸收。
3. 接受器：红外光谱仪的接受器会检测样品中吸收的红外线光量。
红外测试原理及方法
水—非线型分子的振动形式： 3n-6=9-6=3
二氧化碳—线型分子的振动形式：3n-5=9-5=4
（3）瞬间偶极距变化大，吸收峰强；键两端原子电负性相 差越大（极性越大），吸收峰越强； 例2 CO2分子
（有一种振动
无红外活性）
（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基 频峰；
（5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰， 倍频峰；
(3)1900 1200 cm-1 双键伸缩振动区 (4)1200 670 cm-1 X—Y伸缩，X—H变形振动区
常见基团的红外吸收带
=C-H O-H C-H CC C=C C=O C-C，C-N，C-O C-X
O-H（氢键）
S-H P-H CN
N-O N-N C-F C=N
N-H
C-H，N-H，O-H 3500 3000 2500 2000 1500 1000 指纹区 500
—CH2—CO—NH—
1680 cm-1
酰胺
红外光谱信息区
常见的有机化合物基团频率出现的范围：4000 670 cm-1 依据基团的振动形式，分为四个区： (1)4000 2500 cm-1 X—H伸缩振动区（X=O，N，C，S） (2)2500 1900 cm-1 三键，累积双键伸缩振动区
3n拉曼光谱源于极化率变化红外光谱源于偶极矩变化拉曼光谱与红外光谱分析方法比较拉曼光谱红外光谱光谱范围404000cm1光谱范围4004000cm1水可作为溶剂水不能作为溶剂样品可盛于玻璃瓶毛细管等容器中直接测定不能用玻璃容器测定固体样品可直接测定需要研磨制成kbr压片拉曼光谱的应用拉曼光谱的应用拉曼光谱的应用applicationsramanspectroscopy由拉曼光谱可以获得有机化合物的各种结构信息
红外光谱(最全-最详细明了)
1. 收集谱图数据
通过红外光谱仪获取样品的光 谱数据。
3. 峰识别与标记
识别谱图中的特征峰，并对其 进行标记。
5. 结果输出
得出样品成分的红外光谱解析 结果。
谱图解析技巧
1. 峰归属参考
查阅相关资料，了解常见官能团或分子结构 的红外光谱峰归属。
3. 多谱图比对
将待测样品谱图与标准样品谱图进行比对， 提高解析准确性。
红外光谱与其他谱学的联用技术
红外光谱与拉曼光谱联用
拉曼光谱可以提供分子振动信息，与红外光 谱结合，可更全面地解析分子结构和化学组 成。
红外光谱与核磁共振谱联用
核磁共振谱可以提供分子内部结构的详细信息，与 红外光谱结合，有助于深入理解分子结构和化学键 。
红外光谱与质谱联用
质谱可以提供分子质量和结构信息，与红外 光谱结合，有助于对复杂化合物进行鉴定和 分析。
红外光谱在大数据与人工智能领域的应用
红外光谱数据的处理与分析
利用大数据技术对大量红外光谱数据进行处理、分析和挖掘，提取有用的化学和物理信息 。
人工智能在红外光谱中的应用
利用人工智能技术对红外光谱数据进行模式识别和预测，提高红外光谱的解析能力和应用 范围。
红外光谱数据库的建立与完善
建立和完善红外光谱数据库，为科研和工业界提供方便、快捷的红外光谱查询和服务。
分子振动与转动能级
1 2
分子振动
分子中的原子或分子的振动，产生振动能级间的 跃迁。
转动能级
分子整体的转动，产生转动能级间的跃迁。
3
振动与转动能级间的耦合
某些特定的振动模式会导致分子的转动能级发生 跃迁。
红外光谱的吸收峰与跃迁类型
吸收峰
由于分子振动或转动能级间的跃迁，导致光谱上出现暗线或 暗带。
红外检测技术介绍
红外探测技术红外检测技术基本原理红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。
红外线是波长在0・76〜1000 U m之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射在真空中的传播速度C二299792458m/s« 3x IO lu cm/s红外辐射的波长A 二—式中：C:速度2：波长3 :频率红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。
温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。
其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系，根据普郎克定律:Q-GxL （瓦•厘米””微米”）式中:P —波长％，热力rATC-光速度C —第一辐射常数二3.7415X10° （瓦厘米〜微米2 ）之一波长（微米），T 热力学温度（K ）温度辐射的能量密度峰值对应的 波长，随物体温度的升高波长变短。
根据维思定律：人理（urn ）T式中：A —峰值波长，单位：umT 一物体的绝对温度单位K物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比，与物体表面的发 射率成正比。
物体红外辐射的总功率对温度的关系，根据斯蒂芬一波尔兹曼定 律：学温度为T(ax i omcm/s)P 二的〃（W/ 〃Q式中：T一物体的绝对温度P—物体红外辐射功率（辐射能量）£ 一物长表面红外发射率（辐射系数）R—斯蒂芬-波尔兹曼常数（1.380662x10"23 J/K）物体表而绝对温度的变化，使的物体发热功率的变化更快。
透射红外测试方法
透射红外测试方法引言：透射红外测试方法是一种常用的非破坏性测试技术，通过测量物质对红外辐射的透射率来获取物质的特性和质量信息。
透射红外测试方法广泛应用于材料科学、化学、生物医学等领域，具有快速、准确、无损等优点。
本文将介绍透射红外测试方法的原理、仪器设备、测试步骤和应用领域。
一、原理透射红外测试方法基于物质对红外辐射的吸收特性。
红外辐射是一种电磁波，其频率范围在可见光和微波之间。
物质中的化学键、分子振动和晶格振动等可以吸收红外辐射的能量。
透射红外测试方法利用红外辐射经过待测试物质后的能量变化来分析物质的组成、结构和性质。
二、仪器设备透射红外测试方法所需的主要仪器设备包括红外光源、样品室、红外光谱仪和数据处理软件。
红外光源用于产生红外辐射，常见的有红外灯和红外激光器。
样品室用于放置待测试的样品，通常是一个封闭的透明室内空间。
红外光谱仪用于测量透射红外光的强度和频率，常见的有傅里叶变换红外光谱仪和红外分光光度计。
数据处理软件用于对测量得到的红外光谱进行分析和解释。
三、测试步骤透射红外测试方法的一般步骤如下：1. 准备样品：将待测试的样品准备好，可以是固体、液体或气体。
2. 放置样品：将样品放置在样品室中，保证样品与红外辐射之间没有空气或其他杂质的干扰。
3. 调节参数：根据需要，调节红外光源的参数，如辐射强度、波长范围等。
4. 测量红外光谱：使用红外光谱仪测量透射红外光的强度和频率。
5. 数据处理：使用数据处理软件对测得的红外光谱进行分析和解释，可以通过与已知物质的红外光谱对比来确定样品的成分和特性。
6. 结果分析：根据分析结果，对样品的成分、结构和性质进行解释和评估。
四、应用领域透射红外测试方法在各个领域都有广泛的应用：1. 材料科学：透射红外测试方法可以用于材料的组成分析、质量控制和表征。
例如，可以通过红外光谱分析材料的聚合程度、杂质含量和晶体结构。
2. 化学：透射红外测试方法可以用于化学物质的鉴定和定量分析。
红外光谱测试方法
红外光谱测试方法红外光谱测试的原理是基于物质分子的振动和转动引起的。
红外辐射被样品吸收的频率与样品分子的振动频率一致。
当红外辐射通过样品时，样品会吸收特定频率的辐射，从而产生吸收谱。
通过分析样品的吸收谱，可以确定样品中的化学键类型和功能团，从而了解样品的结构和组成。
红外光谱测试需要使用红外光谱仪。
常见的红外光谱仪包括红外线透射光谱仪和红外线反射光谱仪。
红外线透射光谱仪适用于透明样品，它将红外辐射从样品的一侧照射进去，然后从样品另一侧收集透射的光谱。
红外线反射光谱仪适用于不透明或不容易制备薄片的样品，它将红外辐射从样品的一侧照射进去，然后收集反射回来的光谱。
在进行红外光谱测试之前，需要对样品进行适当的处理。
首先，需要将样品制备成透明或反射薄片。
对于透明样品，可以使用折射率与样品相近的溶剂将样品溶解，并将溶液放在红外透射池中。
对于不透明样品，可以将样品在适当的基底上制备成薄片或者直接将样品放在红外反射池中。
通过样品制备技术，可以使红外辐射穿透或反射样品，从而获得可靠的光谱结果。
在进行红外光谱测试时，还需要考虑光谱的分辨率和信噪比。
光谱的分辨率是指能够分辨出两个密切的吸收峰之间的最小差异。
分辨率越高，可以揭示出样品中更多的化学组分。
信噪比是指光谱中吸收峰与噪声之间的比值，信噪比越高，可以提高光谱的准确性和可靠性。
为了获得高分辨率和高信噪比的光谱，可以对仪器进行优化，例如调整光源强度、减小光源的波动和控制仪器的噪声。
红外光谱测试的应用非常广泛。
在化学领域，可以用红外光谱测试来确定有机化合物的结构和功能团，并用于配位化学和反应动力学的研究。
在生物化学领域，可以用红外光谱测试来研究蛋白质的二级结构、脂肪酸的饱和度和氨基酸的含量。
在环境科学领域，可以用红外光谱测试来监测大气中的气体浓度、土壤中的有机质含量和水中的化学物质。
此外，红外光谱测试还广泛应用于药物分析、食品检测和环境监测等领域。
综上所述，红外光谱测试是一种有效的化学分析技术，可以用于分析物质的结构、组成和性质。
红外测试据原理与测试说明
“红外测试”程序测试与原理说明1程序运行效果说明测试方法说明：需要两个电路板，一个电路板用于发送，另一个用于接收。
按下KEY1每100毫秒发送红外信号一次。
接收方在接收到红外信号后，L0会发光。
2程序相关电路及工作原理说明图1 红外发送接收电路连接示意图案例中，红外接收头IR_R用于接收红外发光二极管IR_T发出的红外信号，从而达到一个通信的目的。
但在自然环境中并非只有红外发光二极管能发出红外线，自然光、日光灯灯光等光线中都含有红外线，故红外接收头需要对红外信号进行区分，把无关信号过滤。
因此，红外接收头被设计为只能接受一定频率范围内的红外线脉冲。
例如，当红外发光二极管每隔13us发出一次红外线脉冲，发光时间也为13us，即发出了一个38kHz的红外脉冲信号，而这个信号的频率恰好在接收头的接收范围内，接收头就会接收此红外信号并把这个38kHz的红外信号方波转换成电信号。
而自然环境中的红外干扰信号不在接收头的接收频率内，接收头不会接收。
在我们的日常生活中，红外收发十分常用。
电视机和空调的遥控的使用就是一个常见的事例。
遥控器和电器上的接收器也是按类似的原理进行信号收发的，目的就是为了排除环境中的红外线的干扰。
接收头对红外信号的处理示意图红外收发实测波形图（上方为红外方波波形，下方为接收头处理后的电平）接在P3.6的红外线接收头可将收到的38kHz的脉冲转换成低电平，使P3.6的输入为0；接收头没收到脉冲时，会持续输出高电平，使P3.6输入为1。
因此，发送一方利用接在P3.5的红外发光二极管发出38kHz的红外脉冲即能让接收一方的接收头收到；接收方判断P3.6的电平决定是否点亮LED灯。
化学物质的红外光谱分析与检测
化学物质的红外光谱分析与检测近年来，随着科技的飞速发展，化学物质的红外光谱分析与检测技术越来越受到广泛关注。
红外光谱分析作为一种非破坏性、快速、准确的分析手段，被广泛应用于药物研发、环境监测、食品安全等领域。
本文将介绍红外光谱分析的原理、方法以及在化学物质检测中的应用。
一、红外光谱分析的原理红外光谱分析是通过检测物质在红外区域的吸收谱图，来确定物质的结构和组成。
其原理基于分子的振动和转动，各分子都有特定的振动模式和频率，这些振动可以被吸收或散射红外光。
红外光谱分析使用红外光源照射样品，测量红外光经过样品后产生的光谱，通过比对标准库中的光谱图谱，确定样品的成分和结构。
二、红外光谱分析的方法红外光谱分析包括传统红外光谱法、傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）和近红外光谱法（NIR）等多种方法。
1. 传统红外光谱法传统红外光谱法使用光栅光谱仪或磁致运动仪，能够获得较高的分辨率和准确性。
这种方法对于高精度和高分辨率的红外光谱分析非常有效，但需要较长的测试时间和繁琐的样品制备过程。
2. 傅里叶变换红外光谱法（FT-IR）傅里叶变换红外光谱法通过将红外光信号转换成时间信号，再通过傅里叶变换将其转换为频谱信号，从而获得高分辨率和高信噪比的红外光谱图谱。
与传统红外光谱法相比，FT-IR方法具有快速、高灵敏度和无须样品制备的优点。
3. 近红外光谱法（NIR）近红外光谱法是一种基于红外光谱的无损检测技术，适用于物质的快速定性分析和定量测定。
这种方法无需样品制备，测试过程简便快捷，能够在短时间内获取大量数据，因此在食品、农业、药品等领域得到广泛应用。
三、化学物质检测中红外光谱分析的应用红外光谱分析在化学物质检测中具有广泛的应用价值。
1. 化学物质鉴定与质量控制红外光谱分析可以用于化学物质的鉴定和质量控制。
通过比对待测样品的红外光谱与标准库中的光谱图谱，可以确定样品的成分和结构，判断其纯度和质量是否符合要求。
2. 药物研发红外光谱分析在药物研发中有着重要的应用。
红外光谱测试原理(一)
红外光谱测试原理(一)红外光谱测试原理什么是红外光谱？红外光谱是一种常见的分析技术，它利用样品吸收不同波长的红外光谱来识别和分析化学物质。
红外光谱分析通常是一种非破坏性的无损测试方法，测试结果可靠。
红外光谱测试原理红外光谱测试的原理基于化学物质分子的振动和转动，分子结构不同就会产生不同的振动和转动，因此不同分子有不同的光谱特征。
红外光谱测试仪器通过分析样品吸收的红外辐射光谱来识别它的化学组成。
红外光谱测试仪器红外光谱测试仪器包括光源、光学分析单元、检测单元（通常是检测器或探测器）、数据处理单元和显示单元。
红外光谱测试仪可以通过调节光源的频率来检测不同波长的红外辐射，将样品置于检测单元中，当红外辐射通过样品时，红外光谱测试仪测量样品吸收的红外辐射强度。
数据处理单元将吸收光谱和其他参数通过计算机软件转换成输出结果，如可以在显示器上显示谱图。
红外光谱测试的应用红外光谱测试通常应用于有机化学和生物化学领域，因为分子和它们的功能往往与形状和结构有关。
它可用于识别和确认有机分子和材料的组成，定量试剂，甚至用于测定生物体中的成分。
总结红外光谱是一种广泛应用的分析技术，通过测量样品对红外辐射的吸收来识别它的化学组成。
红外光谱仪可用于身处有机化学和生物化学领域，对于提高化学和生物学研究的深度和广度具有重要意义。
红外光谱测试的优点红外光谱测试有许多优点。
第一，它是一种非破坏性的测试方法，可以被重复使用，而不会损害样品。
第二，红外光谱测试通常是快速的，可以在几秒钟内完成，并且它是一个定量的技术，可输入到计算机中进行分析。
第三，红外光谱测试器出现运行成本较低。
每个人都可以使用红外光谱测试仪，无需专业的技能或知识。
红外光谱测试的局限性红外光谱测试也有一定的局限性。
第一，它不能鉴别弱的化学键。
第二，如果从样品中存在蒸气或水汽，或在样品中存在过量的化学物质，则它可能会影响测试的准确性。
第三，有一些化学物质不会表现出红外吸收能力，因此，不能通过红外光谱测试来进行检测。
红外光谱的测试技术及应用实验报告误差分析
红外光谱的测试技术及应用实验报告误差分析本次实验旨在探究红外光谱测试技术的原理和应用，并通过误差分析来评估实验数据的可靠性。
1. 实验原理红外光谱测试技术是一种用于分析材料结构和化学组成的非破坏性分析方法。
它基于物质分子的振动和旋转运动，在特定波长区间内吸收光能，产生特征性的谱带。
通过比较不同样品的红外光谱图谱，可以快速确定它们的化学成分和结构。
红外光谱测试技术广泛应用于化学、材料科学、生物医药等领域。
2. 实验步骤本次实验使用的是ATR红外光谱仪，具体步骤如下：1）将样品放置于ATR晶体上，并将其压实。
2）启动ATR红外光谱仪，进行基线扫描。
3）将样品移动到ATR晶体上，进行样品扫描。
4）将获取的光谱数据导入红外光谱分析软件中，进行数据处理。
3. 实验结果经过实验，我们得到了不同样品的红外光谱图谱。
通过比较不同样品之间的光谱图谱，我们可以确定它们的化学成分和结构。
同时，我们也计算了实验数据的误差，以评估实验结果的可靠性。
4. 误差分析在实验过程中，我们需要注意以下几个因素可能会影响红外光谱测试结果的准确性：1）样品的制备方法和状态。
2）ATR晶体的选用和状态。
3）光谱仪的性能和状态。
4）数据处理的方法和准确性。
在实验中，我们尽可能控制以上因素的影响，但仍然存在一定的误差。
我们通过统计多次实验数据，并计算出实验数据的标准差和置信区间，以评估实验数据的可靠性。
5. 实验结论通过本次实验，我们深入了解了红外光谱测试技术的原理和应用，并通过误差分析评估了实验数据的可靠性。
我们相信，这种分析方法将在更广泛的实验和应用中发挥越来越大的作用。
红外光谱测试分析
红外光谱测试分析引言：红外光谱测试是一种常用的实验技术，用于分析样品的化学结构、官能团及其化学环境。
它是通过观察和记录样品在红外区域（4000至400 cm^-1）的吸收、散射或透射红外辐射而得到的。
红外光谱测试广泛应用于有机、无机、生物、聚合物等领域。
本文将介绍红外光谱测试的原理、仪器、样品制备以及数据分析等内容。
一、红外光谱测试原理红外光谱测试基于物质与红外辐射的相互作用。
红外光谱仪将红外辐射通过样品，然后测量样品吸收、散射或透射的光强。
红外辐射包含许多波长，在红外区域中的每种波长都与特定的分子振动模式相对应。
当样品中的分子振动发生时，它们会吸收特定波长的红外光，从而产生特征峰。
根据这些特征峰的位置和强度可以推断样品的化学组成和结构。
二、红外光谱测试仪器红外光谱测试仪器主要由光源、样品盒、分光器和探测器等组成。
常见的红外光谱仪有傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）和色散红外光谱仪（dispersive IR）。
其中，FTIR光谱仪具有高分辨率、高灵敏度和快速测量的优点，被广泛应用于科研和工业领域。
三、样品制备样品制备是红外光谱测试的关键步骤之一、样品可以是固体、液体或气体。
对于固体样品，常用的方法是将样品与适合的红外吸收剂混合，然后挤压成适当的片状样品。
对于液体样品，可以使用液态电池夹持装置保持样品在红外光束中。
对于气体样品，需要将气体置于透明的气室中，并对室内气体进行红外光谱的测量。
四、红外光谱数据分析红外光谱数据分析是针对测得的吸收谱进行的。
常见的红外光谱数据分析包括鉴定功能性团、质谱相关性分析和量子化学计算等。
鉴定功能性团是通过对比样品的吸收峰位置和精确峰位表进行的。
质谱相关性分析是利用红外光谱和质谱数据之间的相关性，为红外光谱的解释提供重要信息。
量子化学计算是通过计算得到的理论红外光谱与实际测量的红外光谱进行比对，以验证实验结果的准确性。
结论：红外光谱测试是一种重要的化学分析技术，广泛应用于化学、材料、药物和环境等领域。
红外透光率测试仪原理
红外透光率测试仪原理
红外透光率测试仪原理
1. 红外透光率测试仪主要原理是根据物体的热辐射能力及其计算公式，通过探测物体表面温度、环境温度、反射率九个参数，计算出0.9-
50um波段范围内物体表面的红外透光率，以及对应波段的入射太阳辐射、反射太阳辐射和红外辐射等加权能量。
2. 探测部分：测试仪采集温度由微型探头监测，探头采用的是热电堆，热电堆的介质可以根据实验条件选择，可以采用空气（针尖）和水冻
方式（柔性）进行采集。
3. 测量部分：红外热辐射的波段为8-14μm，红外透光率在0.9-50μm之间有效，使用特殊的图像传感器可以测量实验中微小的温度变化，然
后经由相应的控制系统及算法控制，精细测量出红外透光率。
4. 显示部分：红外透光率测试仪的最后部分为显示部分，它得出的结
果一般采用电脑软件的方法进行显示，但也有独立的仪表显示，可以
根据需要来设置。
5. 维护保养：为了保证测量精度，必须对红外透光率测试仪进行定期
的维护保养，主要包括：测量装置清洁、校准、维护，重新校准传感器，仪表清洗，更换性能变弱的部件等，以确保测量精度及可靠性。
红外检测技术介绍
红外探测技术红外检测技术基本原理红外技术的原理是基于自然界中一切温度高于绝对零度的物体，每时每刻都辐射出红外线，同时，这种红外线辐射都载有物体的特征信息，这就为利用红外技术探测和判别各种被测目标的温度高低与热分布场提供了客观的基础。
红外线是波长在0.76～1000μm 之间的一种电磁波，按波长范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外线辐射在真空中的传播速度C ＝299792458m/s10103⨯≈cm/s红外辐射的波长ωλc=式中：C:速度λ：波长ω：频率红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它是基于任何物体在常规环境下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停的辐射出热红外能量，分子和原子的运动愈剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。
温度在绝对零度以上的物体，都会因自身的分子运动而辐射出红外线。
其中黑体频谱辐射能流密度对红外辐射波长的关系，根据普郎克定律：e C p T T c λλλ2151⨯= （瓦·厘米2-·微米1-）式中： p Tλ—波长λ，热力学温度为T 时，黑体的红外辐射功率。
C 1—光速度（10103⨯cm/s ）C 2—第一辐射常数=4107415.3⨯（瓦厘米2-微米2）λ—波长（微米），T 热力学温度（K ）温度辐射的能量密度峰值对应的波长，随物体温度的升高波长变短。
根据维思定律：T=2898λ（μm ） 式中：λ—峰值波长，单位：μmT —物体的绝对温度单位K物体的红外辐射功率与物体表面绝对温度的四次方成正比，与物体表面的发射率成正比。
物体红外辐射的总功率对温度的关系，根据斯蒂芬—波尔兹曼定律：P=4Tε（W/2m）R⋅式中：T—物体的绝对温度P—物体红外辐射功率（辐射能量）ε—物长表面红外发射率（辐射系数） R—斯蒂芬—波尔兹曼常数（23⨯J/K）.1-10380662物体表面绝对温度的变化，使的物体发热功率的变化更快。
红外测温方法的工作原理及测温(自己总结的)
红外测温方法的工作原理及测温仪在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时,由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波,其中就包含了波段位于0. 75～100μm 的红外线.红外测温仪就是利用这一原理制作而成的,温度是度量物体冷热程度的一个物理量，是工业生产中很普遍、很重要的一个热工参数，许多生产工艺过程均要求对温度进行监视和控制，特别是在化工、食品等行业生产过程中，温度的测量和控制直接影响到产品的质量和性能。
传统的接触式测温仪表如热电偶、热电阻等，因要与被测物质进行充分的热交换，需经过一定的时间后才能达到热平衡，存在着测温的延迟现象，故在连续生产质量检验中存在一定的使用局限。
目前，红外温度仪因具有使用方便，反应速度快，灵敏度高，测温范围广，可实现在线非接触连续测量等众多优点，正在逐步地得以推广应用。
表1列出了常用的测温方法和特点，其中红外测温作为一种常用的测温技术显示出较明显的优势。
表1 常用测温方法对比测温方法 温度传感器 测温范围（°C ）精度（%） 接触式 热电偶 -200～1800 0.2～1.0 热电阻 -50～300 0.1～0.5 非接触式 红外测温 -50～3300 1 其它示温材料-35～2000<11 红外测温仪的工作原理及特点1.1 黑体辐射与红外测温原理一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。
物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与它的表面温度有着十分密切的关系。
因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定它的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体辐射定律：黑体是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1，其它的物质反射系数小于1，称为灰体。
应该指出，自然界中并不存在真正的黑体，但是为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。
红外光谱的测试原理
红外光谱的测试原理
红外光谱是一种用于分析和测定物质性质的实验技术，其原理基于物质分子的振动、转动和引起的与电磁波的相互作用。
红外光谱分析利用的是物质在特定波长范围内的吸收特性，这个范围称为红外区。
红外光谱仪由一个光源、一个样品及检测器组成。
光源产生一个宽带红外光源，经过一个光栅或其他光分析系统，通过一个入射光谱器将光传到样品。
样品与红外光发生相互作用，吸收一部分特定波长的光。
剩余的光被通过入射光谱器分到一个检测器上。
检测器测量吸收和透射的光强度，并将其转换为一个信号。
这个信号被发送到一个计算机或数据处理系统中，可以根据检测到的吸收强度产生一个红外光谱图。
红外光谱图显示了样品物质与不同波长的红外辐射发生的相互作用。
每个红外吸收峰对应于样品中不同功能团的振动模式。
根据这些吸收峰的位置、强度和形状，可以推断出样品中存在的化学键和它们的相对数量。
因此，红外光谱通过测量物质与红外辐射的相互作用来研究物质的分子结构、组成和功能团，从而实现对物质的分析和识别。
红外光谱测试原理
红外光谱测试原理红外光谱测试原理是一种利用物质分子之间的振动、转动和形变等运动状态所表现出来的光谱特性，对样品进行检测和定性分析的方法。
红外光谱测试原理可以用来分析有机物、无机物、聚合物、蛋白质等多种物质，具有非破坏性、灵敏度高、快速、准确等特点。
下面将对红外光谱测试原理做出详细介绍。
一、红外光谱测试原理概述红外光谱测试原理是一种光谱技术，其基本原理是将样品暴露在红外光辐射下(4000～400cm-1)，光子与样品分子发生作用时，分子的振动和转动状态将会发生变化，从而产生了不同频率的振动波长，这些波长就是所谓的红外光谱特征波长。
通过检测样品反射、透射或者吸收的红外辐射波长，就可以得出样品的成分和结构信息。
二、红外光谱测试的原理与组成红外光谱测试仪由红外光源、样品室、检测器、计算机等部分组成。
红外光源通常采用两种：一是采用氚灯，二是采用红外线电磁辐射器。
样品室一般由样品支架和样品夹组成，它们的设计与制造极其复杂，要求对温度、湿度、气体等多个因素进行精确控制。
检测器目前主要采用的是荧光屏、光电转换器、半导体、透镜等探测器，其作用是将样品室中的红外辐射转化为电信号，进而输入计算机进行处理。
三、红外光谱测试的样品制备红外光谱测试的样品制备至关重要。
通常，红外光谱测试的样品要求比较高，需要对样品进行粉碎或浸泡处理。
其中，粉碎需要根据样品的不同性质进行操作。
浸泡则通常采用氯仿、苯和甲醇等溶剂进行浸泡，处理溶液悬浮于空气，然后将红外辐射直射到悬浮液中，测出光谱图像。
四、红外光谱测试的应用红外光谱测试具有非常广泛的应用领域，主要包括有机化学、物理化学、生物化学、环境科学等多个领域。
在有机化学中，常用于分析各种有机物；在物理化学中，在气体吸收光谱或红外光谱分析等方面得到了广泛应用；在生物化学中，常用于分析DNA，蛋白质，糖等大分子等；在环境科学中，可以用于分析污染水源或污染物质。
总之，红外光谱测试原理是一种非常重要的光谱测试技术，可以用来分析和检测各种复杂物质。
红外光谱实验
一、实验目的（1）了解傅立叶变换红外光谱仪的结构和工作原理。
（2）初步掌握红外光谱的测试和分析方法。
二、实验原理1基本原理构成物质的分子都是由原子通过化学键连结而成，分子中的原子与化学键受光能辐射后均处于不断的运动之中。
这些运动除了原子外层价电子的跃迁之外，还有分子中原子的相对振动和分子本身的绕核转动。
当一束红外光照射物质时，被照射物质的分子将吸收一部分相应的光能，转变为分子的振动和转动能量，使分子固有的振动和转动能级跃迁到较高的能级，光谱上即出现吸收谱带。
通常以波长（口m）或波数（cm-1）为横坐标，吸光度（A）或百分透过率（T%）为纵坐标，将这种吸收情况以吸收曲线的形式记录下来，得到该物质的红外吸收光谱或红外透射光谱，简称红外光谱。
1）透射率（透过率）0回T=$X100%式中，Io为入射光强度，I为透射光强度。
整个吸收曲线反映了一个化合物在不同波长的光谱区域内吸收能力的分布情况2）红外光谱区域通常将红外光谱区按波长分为3个区域，即近红外区、中红外区、远红外区，如表1所示。
4000665cm3）红外光谱仪的标配检测器波数通常为4000〜400cm"。
分子振动方式多原子分子中的化学键有多种振动形式，一般分为伸缩振动和弯曲振动两类。
各键的振动频率不仅与这些键本身有关，也受到整个分子的影响。
4）双原子形成化学键的波数以经典力学来处理分子中化学键的振动:将复杂分子看成是由不同质量的小球和不同倔强系数的弹簧组成的，小球代表原子，弹簧代表化学键。
化学键振动近似为弹簧振子。
若将双原子看成是质量分别为ml>m2的两个小球，把它们之间的化学键看成质量可忽略不计的弹簧，其长度为r（键长），两个原子（谐振子）之间的伸缩振动可近似地看成沿轴线方向的简谐振动。
图2农原于抵动模型伸缩振动的基频可由胡克(Hooke)定律推导的式⑴计算其近似值式中：f键的振动基频(单位为Hz)1/——波数(单位为纫c——光速(3X10l%.v>)k——化学键的力常数(其单位：AW0脚—折合原子质量(单位g)m x•叫m=—!-叫+用2可见，双原子分子红外吸收的频率决定「折合质量和键力常数。
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参考文献:
1）《近代傅立叶变换红外光谱技术及其应用》吴瑾光, 科学技术文献出版社
2）《高分子结构研究中的光谱方法》薛奇,高等教育出 版社
3）《有机分子结构波谱解析》朱淮武,化学工业出版社
一、概述
introduction
红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。
分子中电子总是处在某一种运动状态中，每一种状 态都具有一定的能量，属一定能级。
电子受到光、热、电的激发，从一个能级转移到另 一个能级，称为跃迁。
由于分子内部运动所牵涉到能级变化较复杂，分子 吸收光谱也较复杂。
在分子内部除了电子运动状态之外，还有核间相对 运动，即核的振动和分子绕重心的转动。
分子中基团的振动和转动能级跃迁产生：振-转光谱 辐射→分子振动能级跃迁→红外光谱→官能团→分子结构
（2）峰数 无瞬间偶极距变化时无红外吸收。 简正振动的数目称为振动自由度，每个振动自由度相当于 红外光谱图上一个基频吸收带。
分子由n个原子组成，每个 原子在空间有3个自由度，因此 n个原子组成的分子共有3n个 自由度，即3n种运动状态。
3n种运动状态，包括3个整 个分子的质心沿x、y、z方向平 移运动和3个整个分子绕轴的转 动。这6种运动不是分子振动， 振动形式有（3n-6）种。
苯衍生物在 1650 2000 cm-1 出现 C-H和C=C键的面内
变形振动的泛频吸收（强度弱），可为判断取代基位置提供
参考。
2000
1600
（3）C=O （1850 1600 cm-1 ） 碳氧双键的特征峰，强度大，峰尖锐。
饱和醛(酮)1740-1720 cm-1 ；不饱和醛(酮)向低波移动；
苯环二取代的红外（a. 邻位 b. 间位 c. 对位）
红外光谱的八个重要区段
影响峰位变化的因素
molecular structure and absorption peaks
分子振动方程式
双原子分子的简谐振动及其频率
化学键的振动类似于连接两个小球的弹簧
分子的振动能级（量子化）：E振=（V+1/2）h
：化学键的 振动频率； V ：振动量子数。
任意两个相邻的能级间的能量差为：
E h h k 2
1 1 k 1307 k
2c
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 符号：vs(极强)；s(强)；m(中)；w(弱) 红外吸收峰强度比紫外吸收峰小2～3个数量级；
五、红外吸收光谱的特征性
group frequency in IR
与一定结构单元相联系的、在一定范围内出现的化学键 振动频率——基团特征频率（特征峰）； 例： 2800 3000 cm-1 —CH3 特征峰； 1600 1850 cm-1 —C=O 特征峰；
近红外区 中红外区 远红外区
分子振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，不可避 免地伴随有转动能级的跃迁，所以无法测量纯粹的振动光谱， 而只能得到 分子的振动-转动光谱，称为红外吸收光谱。
红外光谱与有机化合物结构
红外光谱图： 纵坐标透射百分比 T%，横坐标为波长
λ （ m ）和波数
单位：cm-1 可以用峰数，峰位， 峰形，峰强来描述。
4. X—Y伸缩，X—H 变形振动区 < 1650 cm-1
指纹区(1350 650 cm-1 ) 较复杂。分子结构稍不同，该区吸 收细微差异，显示分子特征。 （1）1300 cm-1 ~ 900 cm-1是C-O、C-N、C-F、C-P、C-S、 P-O、Si-O等单键伸缩振动和C=S、S=O、P=O等双键伸缩 振动吸收。
甲基的振动形式
伸缩振动 甲基：
对称 υ s(CH3) 2870 ㎝-1
变形振动 甲基
对称δ s(CH3)1380㎝-1
不对称 υ as(CH3) 2960㎝-1
不对称δ as(CH3)1460㎝-1
２．峰位、峰数与峰强
（1）峰位 化学键的力常数K越大，原子折合质量越小， 键的振动频率越大，吸收峰将出现在高波数区；反之，出现 在低波数区。 例１ 水分子 （非对称分子）
二、红外吸收光谱产生的条件
condition of Infrared absorption spectroscopy
满足两个条件： (1)辐射具物质产生振动跃迁所需能量； (2)辐射与物质间有相互偶合作用。
对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活 性。如：O2、Cl2 等。
非对称分子：有偶极矩，红外活性。
intensity of Infrared absorption bend
C2H4O
1730cm-1 1165cm-1
H
O
C
CH
（CH3）1460 cm-1，1375 cm-1。 （CH3）2930 cm-1，2850cm-1。H
2720cm-1
H
C=O 强；C=C 弱；为什么？
吸收峰强度跃迁几率偶极矩变化
C-H，N-H，O-H
1500
1000 500 指纹区
分子结构与吸收峰
molecular structure and absorption peaks
1． X—H伸缩振动区（4000 2500 cm-1 ）
（1）—O—H 3650 3200 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
K化学键的力常数，与键能和键长有关，
为双原子的折合质量 =m1m2/（m1+m2） 发生振动能级跃迁需要能量的大小取决于K 和 ，即取
决于分子的结构特征。
表 某些键的伸缩力常数（毫达因/埃）
键类型 力常数 峰位
—CC — > —C =C — > —C — C —
15 17 9.5 9.9
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 3100 cm-1
（2）饱和碳原子上的—C—H
—CH3 —CH2— —C—H
2960 cm-1 反对称伸缩振动 2870 cm-1 对称伸缩振动 2930 cm-1 反对称伸缩振动 2850 cm-1 对称伸缩振动 2890 cm-1 弱吸收
3000 cm-1 以下
（3）不饱和碳原子上的=C—H（ C—H ）
苯环上的C—H 3030 cm-1 =C—H 3010 2260 cm-1 3000 cm-1 以上 C—H 3300 cm-1
2． 叁键（C C）伸缩振动区
（2500 1900 cm-1 ）
在该区域出现的峰较少； （1）RC CH （2100 2140 cm-1 ）
（4）由基态跃迁到第一激发态，产生一个强的吸收峰，基 频峰； （5）由基态直接跃迁到第二激发态，产生一个弱的吸收峰， 倍频峰；
比预期振动谱带数目少的影响因素
（1）没有偶极矩变化的振动，不产生红外吸收； （2）相同频率的振动吸收重叠，即简并； （3）仪器不能区别频率十分接近的振动，或吸收带很 弱，仪器无法检测； （4）有些吸收带落在仪器检测范围之外。 例
3． 双键伸缩振动区（ 1900 1200 cm-1 ）
（1） 烯烃RC=CR’ 1620 1680 cm-1 强度弱， R =R’（对称）时，无红外活性。
（2）单核芳烃的C=C伸缩振动出现在1600 cm-1和1500 cm-1 附近，有两个峰，是芳环的骨架结构，确认芳核的存在。
苯衍生物的C=C
CO2分子
比预期振动谱带数目多的影响因素
1) 泛频峰 (Overtone) 或倍频峰的出现 2) 组频峰 (Combination band)的出现 3) 谐振耦合峰 (harmonic coupling band)的出现 4) 费米共振峰 (Fermi Resonance)的出现
四、红外吸收峰强度
其中1375 cm-1谱带为甲基C-H对称弯曲振动，识别甲 基;C-O伸缩振动1300~1000 cm-1 ，该区域最强峰，易识别。 （2）900 ~ 650 cm-1区域的某些吸收峰可用来确认化合物的 顺反构型。
利用苯环C-H面外变形振动吸收峰和2000~ 1667cm-1区域苯 的吸收峰，配合确定苯环取代类型。下为不同苯环取代类型在 2000~ 1667cm-1和900~600cm-1区域的光谱。
basic vibration of the group in molecular
1．两类基本振动形式
伸缩振动 亚甲基：
变形振动 亚甲基
振动状态是分子质心保持不 变，整体不转动，每个原子 在其平衡位置附近做简谐振 动，振动频率和相位相同， 即每个原子都在同一瞬间通 过其平衡位置，且同时达到 其最大位移值。分子中任何 一个复杂振动都可以看成这 些简正振动的线性组合
4.5 5.6
2222 cm-1 1667 cm-1
1429 cm-1
化学键键强越强（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: 由表中查知C=C键的K=9.5 9.9 ,令其为9.6,
计算波数值。
v 1 1 k 1307 k 1307 9.6 1650cm1
偶极子在交变电场中的作用示意图
一定频率红外光照射分子，如分子中某基团振动频率和 它一致，会产生共振，此时光的能量通过分子偶极矩变化传 递给分子，基团吸收一定频率红外光，产生振动跃迁。如用 连续频率红外光照射样品，试样对不同频率红外光吸收程度 不同，通过试样的红外光在一些波数范围减弱或仍较强，仪 器记录该红外吸收光谱，进行样品定性和定量分析。
对直线型分子，若贯穿所 有原子的轴在x方向，则整个分 子只能绕y、z轴转动，直线性 分子振动形式为（3n-5）种。