红外光谱和拉曼光谱分析详细对比
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（8）
红外吸收产生的条件：
（B）偶极矩的变化： 分子在振动过程中，由于键长和键角的变化，
而引起分子的偶极矩的变化，结果产生交变的电场， 这个交变电场会与红外光的电磁辐射相互作用，从 而产生红外吸收。
而多非极性的双原子分子（H2,N2,O2)，虽然 也会振动，但振动中没有偶极矩的变化，因此不产 生交变电场，不会与红外光发生作用，不吸收红外 辐射。称之为非红外活性。
记录红外光的百分透射比与波长关系的曲线， 即为红外光谱，所以又称之为红外吸收光谱。
3
红外－拉曼
1 概述（2） 红外光谱英文为 Infrared
Spectrometry (IR)
样品吸收红外辐射的主要原因是： 分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键 类型，可对分子结构进行推测。既适用于结 晶质物质，也适用于非晶质物质。
H2O NO3 CO3 BO3 SO4 SiO4
1650－1600 900－800 900－700 800－600 680－580 560－420
13
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（8）
红外吸收产生的条件：
（A) 振动的频率与红外光波段的某频 率相等。 即分子吸收了这一波段的光，可 以把自身 的能级从基态提高到某 一激发态。 这是产生红外吸收的必要条件。
6
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（1） 红外光的能量：
与一般的电磁波一样，红外光亦具有波粒二像性： 既是一种振动波，又是一种高速运动的粒子流。
其波长表示为波数的形式 ＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
所具有的能量为： E＝hc/ ＝ hc
红外光所具有的能量正好相当于分子（化学键） 的不同能量状态之间的能量差异。因此才会发生对红 外光的吸收效应。
17
红外－拉曼
4 红外分析方法（3）
18
4 红外分析方法（5）
红外光谱测定中的样品处理技术 1
液体样品 固体样品 气体样品
液膜法 溶液法 水溶液测定
压片法 调糊法(或重烃油法，Nujol法) 薄膜法 ATR法、显微红外、DR、PAS、RAS 气体池
19
红外光谱测定中的样品处理技术 2
1液膜法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用组合窗板进行测定
HBr
2559
H2O(结构水)（羟基） 3640
H2O(结晶水)
3200-3250
单键
1195
双键
1685
三键
2070
11
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（6） B）弯曲振动 亦称变形振动。记为。
12
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（7）
一些化学键的弯曲振动对应的红外波数
键
波数 cm－1
XOH
1200－600
可通过干涉条纹求吸收池厚度：
b
N 2n
1
1
2
右图
20
红外光谱测定中的样品处理技术 3
2溶液法
用固定液池进行测定
溶剂选择 ➢易于溶解样品； ➢非极性，不与样品形成氢键； ➢溶剂的吸收不与样品吸收重合
图
21
红外光谱测定中的样品处理技术 4
22
红外光谱测定中 的样品处理技术 5
3压片法 4调糊法
近红外：0.76―2.5μm，13158―4000cm-1 主要为OH，NH，CH的倍频吸收
中红外：2.5―25μm，4000―400cm-1 主要为分子振动，伴随振动吸收
远红外：25―1000μm，400―10cm-1 主要为分子的转动吸收
其中，中红外区是研究的最多、最深的区 域，一般所说的红外光谱就是指中红外区的红 外吸收光谱。
7
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（2）
8
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（3）
分子的振动所需的能量远大于分子的转 动所需的能量，因此对应的红外吸收频率 也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子 的转动吸收
中红外区：波长短，能量高，对应分子 的振动吸收
近红外区：能量更高，对应分子的倍频 吸收（从基态－－第二或第 三振动态）
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红外－拉曼
4 红外分析方法（1）
红外辐射光源： a）能斯特灯：氧化锆、氧化钍、氧化钇的混
和物 b）硅碳棒：由合成的SiC加压而成 c）氧化铝棒：中间放置铂－铑加热丝的氧化
铝管棒 辐射源在加热1500－2000k时，会发射出 红外辐射光。
16
红外－拉曼
4 红外分析方法（2）
从光源发射的红外辐射，被均 分为两路，一路通过标准参比物 质（无明显红外吸收），一路通 过试样。当两路光的某一波数到 达检测器的强度有差异时，即说 明试样吸收了某一波数的红外光。
9
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（4）
分子振动的类型
A）伸缩振动 分子沿成键的键轴方向振动，键的长度发生伸、缩
变化。分对称伸缩s和不对称伸缩sa。
10
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（5）
一些化学键的伸缩振动对应的红外波数
键 分子
波数 cm－1
H-F HF
3958
H-Cl HCl
2885
H-Br H-O H-O C-C
➢Analysis of elastic and viscous substances of insoluble, infusible, and or hard to crash natures
➢Examination of materials that are not amenable to the film analysis method
4
红外－拉曼
2 红外光区的划分（1）
红外光区介于可见光与微波之间， 波长范围约为0.76-1000μm，为了便 于描述，引入一个新的概念——波数 (wave number)。 波数： ，波长的倒数，每厘米的波 长个数， 单位 cm－1
＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
5
红外－拉曼
2 红外光区的划分（2）
红外光谱分析 激光拉曼光谱分析
1
红外－拉曼
第一章 红外光谱
1 概述 2 红外光区的划分 3 红外吸收产生的原理 4 红外分析方法 5 典型红外图谱
2
红外－拉曼
1 概述（1） 红外光谱属于分子振动光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分
子吸收了某些频率的辐射，并使得这些吸收区域 的透射光强度减弱。
(或重烃油法，Nujol法) 5薄膜法
KBr (400cm-1) NaCl (650 cm-1) CsI (150 cm-1)
23
红外光谱测定中的样品处理技术 6
气 体 池
24
红外光谱测定中的样品处理技术 7
7 特殊红外测定技术
1) 全反射法 ATR (Attenuated Total Reflection)
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（8）
红外吸收产生的条件：
（B）偶极矩的变化： 分子在振动过程中，由于键长和键角的变化，
而引起分子的偶极矩的变化，结果产生交变的电场， 这个交变电场会与红外光的电磁辐射相互作用，从 而产生红外吸收。
而多非极性的双原子分子（H2,N2,O2)，虽然 也会振动，但振动中没有偶极矩的变化，因此不产 生交变电场，不会与红外光发生作用，不吸收红外 辐射。称之为非红外活性。
记录红外光的百分透射比与波长关系的曲线， 即为红外光谱，所以又称之为红外吸收光谱。
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红外－拉曼
1 概述（2） 红外光谱英文为 Infrared
Spectrometry (IR)
样品吸收红外辐射的主要原因是： 分子中的化学键
因此, IR可用于鉴别化合物中的化学键 类型，可对分子结构进行推测。既适用于结 晶质物质，也适用于非晶质物质。
H2O NO3 CO3 BO3 SO4 SiO4
1650－1600 900－800 900－700 800－600 680－580 560－420
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（8）
红外吸收产生的条件：
（A) 振动的频率与红外光波段的某频 率相等。 即分子吸收了这一波段的光，可 以把自身 的能级从基态提高到某 一激发态。 这是产生红外吸收的必要条件。
6
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（1） 红外光的能量：
与一般的电磁波一样，红外光亦具有波粒二像性： 既是一种振动波，又是一种高速运动的粒子流。
其波长表示为波数的形式 ＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
所具有的能量为： E＝hc/ ＝ hc
红外光所具有的能量正好相当于分子（化学键） 的不同能量状态之间的能量差异。因此才会发生对红 外光的吸收效应。
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红外－拉曼
4 红外分析方法（3）
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4 红外分析方法（5）
红外光谱测定中的样品处理技术 1
液体样品 固体样品 气体样品
液膜法 溶液法 水溶液测定
压片法 调糊法(或重烃油法，Nujol法) 薄膜法 ATR法、显微红外、DR、PAS、RAS 气体池
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红外光谱测定中的样品处理技术 2
1液膜法
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
用组合窗板进行测定
HBr
2559
H2O(结构水)（羟基） 3640
H2O(结晶水)
3200-3250
单键
1195
双键
1685
三键
2070
11
红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（6） B）弯曲振动 亦称变形振动。记为。
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（7）
一些化学键的弯曲振动对应的红外波数
键
波数 cm－1
XOH
1200－600
可通过干涉条纹求吸收池厚度：
b
N 2n
1
1
2
右图
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红外光谱测定中的样品处理技术 3
2溶液法
用固定液池进行测定
溶剂选择 ➢易于溶解样品； ➢非极性，不与样品形成氢键； ➢溶剂的吸收不与样品吸收重合
图
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红外光谱测定中的样品处理技术 4
22
红外光谱测定中 的样品处理技术 5
3压片法 4调糊法
近红外：0.76―2.5μm，13158―4000cm-1 主要为OH，NH，CH的倍频吸收
中红外：2.5―25μm，4000―400cm-1 主要为分子振动，伴随振动吸收
远红外：25―1000μm，400―10cm-1 主要为分子的转动吸收
其中，中红外区是研究的最多、最深的区 域，一般所说的红外光谱就是指中红外区的红 外吸收光谱。
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（2）
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（3）
分子的振动所需的能量远大于分子的转 动所需的能量，因此对应的红外吸收频率 也有差异：
远红外区：波长长，能量低，对应分子 的转动吸收
中红外区：波长短，能量高，对应分子 的振动吸收
近红外区：能量更高，对应分子的倍频 吸收（从基态－－第二或第 三振动态）
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红外－拉曼
4 红外分析方法（1）
红外辐射光源： a）能斯特灯：氧化锆、氧化钍、氧化钇的混
和物 b）硅碳棒：由合成的SiC加压而成 c）氧化铝棒：中间放置铂－铑加热丝的氧化
铝管棒 辐射源在加热1500－2000k时，会发射出 红外辐射光。
16
红外－拉曼
4 红外分析方法（2）
从光源发射的红外辐射，被均 分为两路，一路通过标准参比物 质（无明显红外吸收），一路通 过试样。当两路光的某一波数到 达检测器的强度有差异时，即说 明试样吸收了某一波数的红外光。
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（4）
分子振动的类型
A）伸缩振动 分子沿成键的键轴方向振动，键的长度发生伸、缩
变化。分对称伸缩s和不对称伸缩sa。
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红外－拉曼
3 红外吸收产生的原理（5）
一些化学键的伸缩振动对应的红外波数
键 分子
波数 cm－1
H-F HF
3958
H-Cl HCl
2885
H-Br H-O H-O C-C
➢Analysis of elastic and viscous substances of insoluble, infusible, and or hard to crash natures
➢Examination of materials that are not amenable to the film analysis method
4
红外－拉曼
2 红外光区的划分（1）
红外光区介于可见光与微波之间， 波长范围约为0.76-1000μm，为了便 于描述，引入一个新的概念——波数 (wave number)。 波数： ，波长的倒数，每厘米的波 长个数， 单位 cm－1
＝1/（cm） ＝ 104/ （m）
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红外－拉曼
2 红外光区的划分（2）
红外光谱分析 激光拉曼光谱分析
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红外－拉曼
第一章 红外光谱
1 概述 2 红外光区的划分 3 红外吸收产生的原理 4 红外分析方法 5 典型红外图谱
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红外－拉曼
1 概述（1） 红外光谱属于分子振动光谱。 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分
子吸收了某些频率的辐射，并使得这些吸收区域 的透射光强度减弱。
(或重烃油法，Nujol法) 5薄膜法
KBr (400cm-1) NaCl (650 cm-1) CsI (150 cm-1)
23
红外光谱测定中的样品处理技术 6
气 体 池
24
红外光谱测定中的样品处理技术 7
7 特殊红外测定技术
1) 全反射法 ATR (Attenuated Total Reflection)