红外拉曼光谱
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
I0
红外光
样品
Ii
检测器
T% = Ii/I0×100%
乙酰苯胺
横坐标：红外吸收频率，以波数表示 纵坐标：透光率
1.2 拉曼光谱
分子对光的散射 当激发光照射到分子表面时，与分子相互作用，大部分的 光子只改变传播方向发生散射（瑞利散射），少部分光子 不仅改变光的传播方向，且频率也与激发光不同，这种散 射称为拉曼散射。 Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导偶极距=E， 其中 为分子极化率。
瑞利散射：弹性碰 撞，无能量交换， 仅改变方向
激发光
样品
拉曼散射：非弹性碰 撞，有能量交换，方 向改变
拉曼位移（Raman shift）
± =激 – 散 ：拉曼散射光与激发光频率差值。
与分子振动转动能级相关，分子中不同化学键有不同的 振动能级，相应的拉曼位移也是特征的； 与激发光波长无关，在激作为零值时的相对频率坐标上 度量。 对不同物质： 不同； 对同一物质： 与入射光频率无关；表征分子振动-转 动能级的特征物理量；定性与结构分析的依据
薄膜法
液体样品
液膜法
红外光谱检测样品制备
四、红外光谱和拉曼光谱比较
红外光谱
ห้องสมุดไป่ตู้
检测透过光强度大小，因此要进 行样品的前制备； 水的干扰大； 需要扣除空气背景； 光谱范围 400-4000 cm-1 。
拉曼光谱
检测散射光强度的大小，样品可以直接测 试 水的干扰小，可以用作溶剂； 玻璃的散射小，可以用作测样容器； 空气散射弱，不用测定背景； 光谱范围100-4000 cm-1。
迈克尔逊干涉仪
样品池
检测器
干涉图谱
红外光源
计算机
还原
红外谱图
傅里叶变换红外光谱仪
2.2 拉曼光谱仪器组成
傅里叶变换拉曼光谱仪
三、实验基本操作
3.1 红外光谱基本操作 样品制备 样品检测 谱图解析
3.2 拉曼光谱基本操作 取样 样品检测 谱图解析
溴化钾压片
固体样品 样品制备
液体石蜡研糊
实验内容
基本原理 仪器组成 实验基本操作 红外光谱和拉曼光谱比较
一、基本原理
分子振动和转动信息的分子光谱
受激虚态
振动激发态E1
基态E0 红外吸收 拉曼散射 （Stocks线） 瑞利散射 拉曼散射 （反Stocks线）
红外、拉曼光谱能量示意图
1.1 红外透射光谱
分子对光的吸收
物质在吸收红外辐射后，其分子发生转动能级间和振动能级间 的跃迁，红外辐射的能量发生消耗，通过仪器记录下不同波数 下物质透射的红外辐射强度，就获得该物质的红外光谱图。
谱图比较
对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相 等，均对应分子振动能级的跃迁。因此，对某一给定的 化合物，某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同。 红外活性
永久偶极矩：极性分子 诱导偶极矩：非极性分子
拉曼活性
特征谱带频率相近，但相对强度 不同，尤其对于对称性强的分子
红外光谱和拉曼光谱可以互相补充，获得较完整的分子振动 能级的跃迁信息。
基团
分子骨 架
注意事项
红外光谱： 溴化钾样品的浓度和片的厚度应适当，注意干燥； 用丙酮清洗盐片，切不可用手触摸盐片表面。 拉曼光谱： 应由小到大逐步增加激光功率，在保证不灼伤样品的情况 下，获得最佳光谱； 每次测定完样品后，应将激光功率调小至待机状态 （OFF)。
拉曼散射强度
当样品分子不产生吸收时，I与激发波长的4次方成 反比。 拉曼光强与样品分子浓度成正比。
四氯化碳
横坐标：拉曼位移，以波数表示 纵坐标：拉曼光强
二、仪器组成
红外光谱仪器组成 拉曼光谱仪器组成
2.1 红外光谱仪器组成
红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统
AVATAR 360 FT-IR
红外光
样品
Ii
检测器
T% = Ii/I0×100%
乙酰苯胺
横坐标：红外吸收频率，以波数表示 纵坐标：透光率
1.2 拉曼光谱
分子对光的散射 当激发光照射到分子表面时，与分子相互作用，大部分的 光子只改变传播方向发生散射（瑞利散射），少部分光子 不仅改变光的传播方向，且频率也与激发光不同，这种散 射称为拉曼散射。 Raman散射的产生：光电场E中，分子产生诱导偶极距=E， 其中 为分子极化率。
瑞利散射：弹性碰 撞，无能量交换， 仅改变方向
激发光
样品
拉曼散射：非弹性碰 撞，有能量交换，方 向改变
拉曼位移（Raman shift）
± =激 – 散 ：拉曼散射光与激发光频率差值。
与分子振动转动能级相关，分子中不同化学键有不同的 振动能级，相应的拉曼位移也是特征的； 与激发光波长无关，在激作为零值时的相对频率坐标上 度量。 对不同物质： 不同； 对同一物质： 与入射光频率无关；表征分子振动-转 动能级的特征物理量；定性与结构分析的依据
薄膜法
液体样品
液膜法
红外光谱检测样品制备
四、红外光谱和拉曼光谱比较
红外光谱
ห้องสมุดไป่ตู้
检测透过光强度大小，因此要进 行样品的前制备； 水的干扰大； 需要扣除空气背景； 光谱范围 400-4000 cm-1 。
拉曼光谱
检测散射光强度的大小，样品可以直接测 试 水的干扰小，可以用作溶剂； 玻璃的散射小，可以用作测样容器； 空气散射弱，不用测定背景； 光谱范围100-4000 cm-1。
迈克尔逊干涉仪
样品池
检测器
干涉图谱
红外光源
计算机
还原
红外谱图
傅里叶变换红外光谱仪
2.2 拉曼光谱仪器组成
傅里叶变换拉曼光谱仪
三、实验基本操作
3.1 红外光谱基本操作 样品制备 样品检测 谱图解析
3.2 拉曼光谱基本操作 取样 样品检测 谱图解析
溴化钾压片
固体样品 样品制备
液体石蜡研糊
实验内容
基本原理 仪器组成 实验基本操作 红外光谱和拉曼光谱比较
一、基本原理
分子振动和转动信息的分子光谱
受激虚态
振动激发态E1
基态E0 红外吸收 拉曼散射 （Stocks线） 瑞利散射 拉曼散射 （反Stocks线）
红外、拉曼光谱能量示意图
1.1 红外透射光谱
分子对光的吸收
物质在吸收红外辐射后，其分子发生转动能级间和振动能级间 的跃迁，红外辐射的能量发生消耗，通过仪器记录下不同波数 下物质透射的红外辐射强度，就获得该物质的红外光谱图。
谱图比较
对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相 等，均对应分子振动能级的跃迁。因此，对某一给定的 化合物，某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同。 红外活性
永久偶极矩：极性分子 诱导偶极矩：非极性分子
拉曼活性
特征谱带频率相近，但相对强度 不同，尤其对于对称性强的分子
红外光谱和拉曼光谱可以互相补充，获得较完整的分子振动 能级的跃迁信息。
基团
分子骨 架
注意事项
红外光谱： 溴化钾样品的浓度和片的厚度应适当，注意干燥； 用丙酮清洗盐片，切不可用手触摸盐片表面。 拉曼光谱： 应由小到大逐步增加激光功率，在保证不灼伤样品的情况 下，获得最佳光谱； 每次测定完样品后，应将激光功率调小至待机状态 （OFF)。
拉曼散射强度
当样品分子不产生吸收时，I与激发波长的4次方成 反比。 拉曼光强与样品分子浓度成正比。
四氯化碳
横坐标：拉曼位移，以波数表示 纵坐标：拉曼光强
二、仪器组成
红外光谱仪器组成 拉曼光谱仪器组成
2.1 红外光谱仪器组成
红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统
AVATAR 360 FT-IR