红外光谱和拉曼光谱分析详细对比
红外光谱和拉曼光谱分析物质结构
红外光谱：基团测定；拉曼光谱：分子骨架测定；拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。
4.3互排与互允法则
STEP3
STEP2
STEP1
互排法则：有对称中心的分子其分子振动，对红外和拉曼之一有活性，则另一非活性。
互允法则：无对称中心的分子其分子振动，对红外和拉曼都是活性的。
相互禁阻规则：对于少数分子振动，其红外和拉曼光谱都是非活性的。即分子的振动既没有偶极距的变化也没有极化率的变化。
拉曼散射的产生原因是光子与分子之间发生了能量交换，改变了光子的能量。
瑞利散射和拉曼散射原理
物质分子总在不停地振动，这种振动是由各种简正振动叠加而成的。结构不对称的分子，具有偶极矩；结构对称的分子不产生偶极矩，但在容易被极化。
当简正振动能产生偶极矩的变化时，它能吸收相应的红外光，即这种简正振动具有红外活性；当分子在振动时产生极化度的变化，它与入射光子产生能量交换，使散射光子的能量与入射光子的能量产生差别，这种能量的差别称为拉曼位移(Raman Shift)，它与分子振动的能级有关，拉曼位移的能量水平也处于红外光谱区。
红外和拉曼光谱分析物质结构
材料学: 梁晓峰(B080459)
2022 - 2023
主要内容
Catalogue
光学分析法
O1
拉曼散射光谱分析法
红外吸收光谱分析方法
红外光谱和拉曼光谱的异同
O2
O3
O4
1光是一种电磁辐射，其能量与其频率直接相关，与物质相互作用的方式有发射、吸收、反射、折射、散射、干涉、衍射等。基于电磁辐射与物质间作用而建立起来的一类分析方法，称为光学分析法。
物质晶格的振动对其最近邻周围非常敏感, 因而拉曼散射可以探测到如晶格空间量级范围的结构及其特性。在固体材料中拉曼激活的机制很多，反映的范围也很广：如分子振动，各种元激发（电子，声子，等离子体等），杂质，缺陷等晶相结构，颗粒大小，薄膜厚度，固相反应，细微结构分析，催化剂等方面的信息。
拉曼和红外光谱快速评价原油性质的可行性比较
拉曼和红外光谱快速评价原油性质的可行性比较近年来，随着新技术在原油开发中的应用，原油性质测量已变得非常重要。
拉曼光谱和红外光谱是对原油性质进行分析测量和快速评价的常用方法，本文将拉曼光谱和红外光谱作为两种检测方法，通过对比分析来评价它们对原油性质测量的可行性。
一、拉曼光谱拉曼光谱（Raman spectroscopy）是一种非破坏性、分子光谱学分析方法，可用于测量大气或液体中溶质的结构和性质。
拉曼光谱通过研究固定波长紫外光照射到溶质上，由溶质发出拉曼散射，从而能够获得溶质组成细节的详细信息。
拉曼光谱法可以用于评估原油中的大量组分，如抗氧化剂、润滑剂、变压器油、润滑油、冷冻油、汽油和柴油等，可以检测石油中的芳香烃、芳烃、环烃和烷烃类化合物。
它可以以非常低的检测灵敏度，短时间内快速准确地识别类型和含量，并且可以有效地分析复杂组分石油样品。
二、红外光谱红外光谱（Infrared Spectroscopy）是一种常用的原子或分子的光谱学分析技术，能够在没有额外外加物质的情况下识别溶液中的物质组成。
红外光谱实验特别适合用于原油的性质测量，可用于确定石油样品中的芳香烃、烷烃、芳烃和环烃组分及其含量。
红外光谱有很高的灵敏度，可以获得准确的结果。
它可以在超短时间内快速准确地识别组分类型和含量，它也有助于理解复杂的研究合成过程，从而提高了研究的效率。
三、拉曼光谱和红外光谱的可行性比较以上概述了拉曼光谱和红外光谱的基本原理，以及它们在原油性质测量方面的应用。
它们在原油性质测量方面均具有良好的性能，但从可行性上来看，仍有一些差异。
首先，在成本方面，拉曼光谱设备昂贵，而红外光谱设备较便宜。
其次，拉曼光谱需要使用激发源，而红外光谱则需要热能。
最后，拉曼光谱仪操作比较复杂，而红外光谱仪操作简单。
综上所述，在原油性质测量中，拉曼光谱和红外光谱均具有良好的性能，但在可行性上，红外光谱相对拉曼光谱优势更明显。
四、结论本文比较了原油性质测量中拉曼光谱和红外光谱的可行性。
傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别与联系
傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别与联系傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）和拉曼光谱（Raman Spectroscopy）是常用的分析技术，在有机化学、材料科学、生物医学领域等均有广泛应用。
它们在分析原理、适用范围、技术特点等方面存在着很多区别和联系。
以下是傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别与联系：区别：1.导致谱带的物理机制不同：傅里叶红外光谱利用分子的振动转动辐射，分析样品的红外吸收光谱；而拉曼光谱则是利用分子的转动振动辐射，分析样品的拉曼散射光谱。
2.峰位不同：傅里叶红外光谱的峰位范围一般在4000-400 cm-1，主要分析分子的化学键状态和基团特性；而拉曼光谱的峰位范围一般在4000-50 cm-1，主要分析分子的整体结构及动力学状况。
3.灵敏度不同：相对于傅里叶红外光谱，拉曼光谱的强度更弱，所需的样品量较多，具有较高的灵敏度。
4.技术特点不同：傅里叶红外光谱拥有高分辨率、宽波谱扫描范围、方便快捷等特点，并且不受样品吸收背景干扰；而拉曼光谱则具有无毒无害、不需样品预处理、无须透明样品等特点。
联系：1.分析基本原理相同：傅里叶红外光谱和拉曼光谱都是基于分子对光的作用来分析化学样品的结构和组成。
2.反应IF相同：傅里叶红外光谱和拉曼光谱都可以通过相应的分析方法来反映样品中特定的官能团或化学键。
3.用途相似：傅里叶红外光谱和拉曼光谱在材料分析、制药研发、生物医学、食品安全等领域都有着广泛的应用。
例如用FTIR进行药物分析、化学反应监测、纳米颗粒材料表面特征分析；而拉曼光谱则广泛应用于生物分析、纳米粒子、陶瓷、高分子材料等领域。
综上所述，傅里叶红外光谱和拉曼光谱各有其自身特点和优势，在不同的分析领域和具体应用中，可以灵活选用，互为补充，为科学技术和产业发展提供了重要的支撑。
红外光谱和拉曼光谱的异同
红外光谱和拉曼光谱的异同红外光谱和拉曼光谱是研究分子结构及组态、物质成分鉴定和结构分析的有力工具，由于具有无损伤、灵敏度高和时间短等特点，在物理、化学、生物学、矿物学、考古学和工业产品质量控制等领域中得到了广泛的应用，在物质结构分析中，极性基团如C=O,N-H及S-H 具有强的红外延伸振动，而非极性基团如C=C,C-C及S-S有强的拉曼光谱带，因此，红外光谱和拉曼光谱常常在一起，共同用于完成一个物质分子结构的完整分析。
通常，红外光谱适用于分析干燥的非水样品，拉曼光谱适合于含水的生物系统分析。
总体来说：红外光谱与拉曼光谱同属于分子振动光谱，但红外光谱是吸收光谱，拉曼光谱是散射光谱，二者机制不同，但互为补充。
红外光谱和拉曼光谱的联系和区别具体如下:(1)红外光谱常用于研究极性基团的非对称振动;拉曼光谱常用于研究非极性基团与骨架的对称振动。
红外吸收弱或无吸收的官能团在拉曼散射谱中均有强峰;反之，拉曼散射峰弱则红外吸收强。
例如，许多情况下C =C伸缩振动的拉曼谱带比相应的红外谱带较为强烈，C= O的伸缩振动的红外谱带比相应的拉曼谱带更为显著。
(2)拉曼光谱一次可以同时覆盖40-4000cm-1波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。
若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器，(3)拉曼光谱可测水溶液，而红外光谱不适用于水溶液的测定。
(4)红外光谱解析中的定性三要素(即吸收频率、强度和峰形)对拉曼光谱解析也适用。
但拉曼光谱中还有去偏度P，通过测定P，可以确定分子的对称性。
光源红外光谱光源一、一般是黑体或者是通电碳化硅棒，黑体通常情况下是最佳的光源，原因是处在相同的温度的时候，黑体的辐射功率密度比其他热辐射红外光源都要大得多。
白炽灯泡也能被称为红外光源，有些朋友会觉得不解，白炽灯不是可见光源吗?其实不然，白炽灯可以把它75%的电能都转化成红外辐射光，因此也可以把它叫做红外光源，但因为白炽灯辐射出的红外辐射都被它外面的玻璃壳吸收掉了，所以呈现出来的红外线光并不多，所以说它是一种接近红外光线的光源。
傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别和联系与区别
傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别和联系与区别
傅里叶红外光谱和拉曼光谱都是分析物质结构和组成的常用技术手段，但二者也存在一些区别和联系：
区别：
1. 基础原理不同：傅里叶红外光谱利用物质分子在红外区域吸收能量的原理，而拉曼光谱则是利用分子在受到激光激发后，发生分子振动而产生散射光的原理。
2. 待测物质不同：傅里叶红外光谱适用于测定分子中存在的不对称振动和对称振动，而拉曼光谱则更适合测定分子中的小振动和大振动。
3. 信号强度不同：傅里叶红外光谱信号强度较高，适用于测定含量较高的样品。
而拉曼光谱信号较弱，更适用于测定稀释度较高的样品。
联系：
1. 都可以提供关于分子结构和组成的信息，有助于分析样品中的化学成分、功能组或配体等。
2. 二者都可以用于检测食品、药物、化妆品等领域的原料和成品。
3. 在谱图分析方面，两者都可以用于进行比较、鉴别和定量分析。
红外光谱与拉曼光谱的异同点
红外光谱与拉曼光谱的异同点
作为检测物质构成的有效手段，红外光谱和拉曼光谱具有相似性和区别。
在相似之处，首先，它们都是物质分子振动光谱的重要手段之一。
红外光谱和拉曼光谱都是通过测量物质对特定频率的光吸收或散射来识别和定量化学物质。
其次，他们不仅可以用于定性分析，而且可以用于定量分析。
通过每种物质的红外光谱和拉曼光谱的独特性，可以对其进行准确鉴定。
它们也可以通过吸收或散射的光强度来测量物质的浓度。
还有，它们都可以通过在积分球中测量来进行全反射。
尽管他们有共同之处，但红外光谱和拉曼光谱之间也存在显着的差异。
比如，在分析技术上，红外光谱通常使用吸收法，而拉曼光谱使用散射法。
另一个不同点是，红外光谱更多的研究分子的振动模式，而拉曼光谱更重视的是研究分子的旋转模式。
此外，红外光谱受到水吸收的影响更大，而拉曼光谱较少受到水分影响。
在采样方面，拉曼光谱可以进行非接触式采样，而红外光谱通常需要将样品直接接触到探头。
在应用上，由于拉曼光谱对诸如配位化合物、有机化合物等物质的分析能力强，因此在化学、生物及材料科学中有着广泛的应用。
而红外光谱适用于碳氢化合物、无机化合物、有机化合物等物质的分析，在环境监测、食品安全和生物医学等诸多领域都有应用。
总的来说，尽管红外光谱和拉曼光谱在分析化学物质方面都非常有效，但它们在测量技术、影响因素、采样方式以及应用领域等方面存在着显著的异同。
红外光谱与拉曼光谱的区别
红外光谱与拉曼光谱的区别1）拉曼谱峰比较尖锐，识别混合物，特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。
2）在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，主要原因是红外光谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。
3）在鉴定无机化合物方面，拉曼光谱仪获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光谱仪容易得多。
所以一般说来，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。
4）拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。
红外光谱与拉曼光谱的比较1、相同点对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。
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，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。
2、不同点（1）红外光谱的入射光及检测光均是红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；（2）红外谱测定的是光的吸收，横坐标用波数或波长表示，而拉曼光谱测定的是光的散射，横坐标是拉曼位移；（3）两者的产生机理不同。
红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。
拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化，是极化率的改变，产生诱导偶极，当返回基态时发生的散射。
散射的同时电子云也恢复原态；（4）红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源；（5）用拉曼光谱分析时，样品不需前处理。
而用红外光谱分析样品时，样品要经过前处理，液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法，固体样品可用调糊法，高分子化合物常用薄膜法，体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm的大容量气体池；（6）红外光谱主要反映分子的官能团，而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子；（7）拉曼光谱和红外光谱可以互相补充，对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。
红外光谱和拉曼光谱的区别
红外光谱和拉曼光谱的异同红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。
要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。
在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。
因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。
拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。
入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。
与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。
但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。
相同点：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。
因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。
拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级。
不同点
本质区别：红外是吸收光谱，拉曼是散射光谱；拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。
拉曼与红外联系与区别
红外吸收光谱是由分子振动和转动跃迁所引起的。只有当振动时，分 子的偶极矩发生变化时（固有偶极矩），该振动才具有红外活性。
+对于d 分-子中的同+一d个` -基团，它+-的红d=0外光谱+-吸d收=0 峰的位置和拉曼光谱峰Байду номын сангаас位置是相同的。
极性分子
非极性分子（N2、O2等）
固有偶极矩（Permanent dipole）： 如图中的水分子，对于极性分子， 都会存在，由于电荷点乘位置矢量 叠加后的总矢量不为零。
吸收光谱
散射光谱
化学分子的偶极矩
分子的电子云极化
能斯特灯、碳化硅棒等作光源； 样品需前处理
激光作光源；样品不需前处理
水的吸收强，严重影响测试结 吸收弱，可以应用于生物的活
果，限制了应用领域
体测试
主要反映分子的官能团
主要反应分子的骨架，用于分 析生物大分子
红外光谱仪
拉曼光谱仪
产生的机理
常规测量范围 光谱产生的方式
检测对象 检测要求 水溶液样品 谱图信息
红外
拉曼
振动引起分子偶极矩或电荷分 布变化产生的
由于键上电子云分布产生瞬间 变形引起暂时极化，是极化率 的改变，产生诱导偶极，当返 回基态时发生的散射。散射的
同时电子云也恢复原态
400-4000 cm-1
40-4000 cm-1
反斯托克斯线(anti-Stokes)：发 射光子频率高于原入射光子频率。
Rayleigh
Stokes Anti-Stokes
拉曼位移(Raman shift)：对不同物质：△V不同；
（横坐标）
对同种物质：拉曼位移与入射频率V0无关，表征 分子振-转能级的特征物理量。
拉曼光谱与红外光谱的区别
拉曼光谱和红外光谱是两种常用的光谱分析技术，它们在分子结构和化学成分分析方面有 一些区别。
1. 原理：拉曼光谱是通过测量样品散射光的频移来分析样品的分子振动和转动模式。而红 外光谱是通过测量样品吸收红外光的频率来分析样品的分子振动模式。
2. 能量变化：拉曼光谱是非弹性散射，测量的是光子与分子相互作用后的能量变化。红外 光谱是通过分子吸收红外光的能量来分析分子的振动模式。
拉曼光谱与红外光谱的区别
3. 可测量的范围：拉曼光谱可以测量分子的振动和转动模式，包括低频和高频振动。红外 光谱主要用于测量分子的振动模式，包括伸缩振动和弯曲振动。
4. 样品要求：拉曼光谱对样品的要求相对较松，可以测量固体、液体和气态。
5. 信息获取：拉曼光谱提供了关于分子的化学键和结构的信息，能够检测非常细微的结构 变化。红外光谱提供了关于分子的官能团和官能团之间的化学键的信息，能够确定化合物的 功能团。
拉曼光谱与红外光谱的区别
总的来说，拉曼光谱和红外光谱是两种互补的光谱技术，可以提供不同层面的分子结构和 化学成分信息。选择使用哪种技术取决于所需的分析目的和样品特性。
拉曼光谱跟红外光谱的区别
拉曼光谱跟红外光谱的区别
拉曼光谱和红外光谱是两种不同的光谱技术，有以下几个主要区别：
1. 基本原理：红外光谱是通过测量分子吸收红外光的能量来分析样品的功能团信息，而拉曼光谱则是通过测量样品中分子振动引起的光散射来分析样品的化学结构。
2. 分析范围：红外光谱通常适用于分析样品中的官能团、化学键类型和某些结构特征，而拉曼光谱则可以提供更详细和全面的关于样品分子振动模式和化学结构信息。
3. 样品要求：红外光谱需要样品具有一定的吸收能力，因此大多数有机化合物和无机物都可以进行红外光谱测试。
而拉曼光谱对样品的要求相对较低，可以测试几乎所有类型的样品，包括固体、液体和气体。
4. 干扰因素：红外光谱对水分和二氧化碳有较强的吸收能力，因此在测试液体或气体样品时需要特别注意这些干扰因素。
而拉曼光谱对水和二氧化碳的干扰较小。
5. 仪器配置：红外光谱需要使用红外光源和红外检测器，且样品通常需要准备成KBr片或涂布在红外透明基板上。
而拉曼光谱则需要使用激光光源和拉曼散射检测器。
总的来说，虽然红外光谱和拉曼光谱都可以用于化学分析，但它们的原理、应用范围和仪器配置等方面有着一定的区别。
在
实际应用中，选择使用哪种光谱技术取决于需要分析的样品类型和所关注的分析信息。
红外和拉曼光谱的区别
红外和拉曼光谱的区别红外和拉曼光谱的区别红外光谱与拉曼光谱作为两种重要的光谱分析技术，在化学、物理、生物和材料科学等领域发挥着至关重要的作用。
尽管它们都是基于分子振动和转动能级跃迁的原理进行测量，但在实际应用中，两者却存在着显著的差异。
本文将详细探讨红外光谱与拉曼光谱在原理、测定难度、光源选择、应用范围、水溶液测定、制样需求、测量环境以及互补性等方面的区别。
原理基础与本质差异红外光谱与拉曼光谱在原理上存在本质的差异。
红外光谱的产生是由于分子在不同波长处对入射红外光的吸收，这种吸收会引起分子中偶极矩的改变，从而导致振动。
因此，红外光谱是一种吸收光谱，其横坐标通常为波数或波长。
相比之下，拉曼光谱的产生则是由于单色光照射样品后产生的光的散射效应。
这种散射效应会引起分子中极化率的改变，从而导致振动。
因此，拉曼光谱是一种散射光谱，其横坐标为拉曼位移。
红外光谱的原理可以通过一个简单的比喻来理解：想象一个秋千，当你用力推它时，秋千会在特定的频率下摆动，这个频率取决于秋千的长度和重力。
同样地，红外光谱通过测量分子在特定频率下的振动来识别分子结构。
拉曼光谱则类似于观察秋千在阳光下的影子变化，通过光的散射来分析分子的振动特性。
测定难度与信号强度在测定难度和信号强度方面，红外光谱通常更容易测定，且信号强度较高。
这是因为红外光谱使用的红外光，特别是中红外光，具有较高的能量，能够更容易地激发分子的振动。
而拉曼光谱的信号相对较弱，但谱图通常更清晰，因为拉曼散射光中包含了分子的振动和转动信息，这些信息在谱图上以清晰的峰形呈现。
红外光谱的测定难度较低，主要是因为其技术成熟，设备相对简单，且对样品的要求不高。
红外光谱仪通常配备有自动化的样品处理系统，可以快速获得高质量的光谱数据。
拉曼光谱的测定则需要更高的技术水平，因为拉曼信号较弱，容易受到荧光背景的干扰。
为了获得清晰的拉曼光谱，通常需要使用高灵敏度的检测器和优化的光学系统。
光源选择与光谱范围红外光谱与拉曼光谱在光源选择和光谱范围上也存在差异。
红外光谱和拉曼光谱分析详细对比
Examination of materials that are not amenable to the film analysis method
2 红外光区的划分（2）
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。
41
FTIR spectra of the Zr/Al－ pillared montmorillonite at room temperature(part is magnified in pane)
42
红外－拉曼
化学键 X-0H H2O NO3 CO3 BO3 SO4 SiO4
5 典型红外图谱（6）
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
17
红外－拉曼
拉曼光谱与红外吸收光谱的异同
拉曼光谱与红外汲取光谱的异同拉曼光谱与红外光谱一样，都能供给分子振动频率的信息，但它们的物理过程不同。
拉曼效应为散射过程，拉曼光谱为散射光谱，而红外光谱对应的是与某一汲取频率能量相等的（红外）光子被分子汲取，因而红外光谱是汲取光谱。
从分子结构性质变化角度看，拉曼散射过程来源于分子的诱导偶极矩，与分子极化率的变化相关。
通常非极性分子及基团的振动导致分子变形，引起极化率变化，是拉曼活性的。
红外汲取过程与分子永久偶极矩的变化相关，一般极性分子及基团的振动引起永久偶极矩的变化，故通常是红外活性的。
红外与拉曼光谱法的相同点：对于一个给定的化学键，其红外汲取频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量，化合物某些峰的红外汲取波数与拉曼位移完全相同。
红外汲取波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息互补，可用于有机化合物的结构鉴定。
红外与拉曼光谱法的不同点：红外光谱的入射光及检测光都是红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光。
红外光谱测定的是分子对光的汲取，横坐标用波数或波长表示；而拉曼光谱测定的是分子对光的散射，横坐标是拉曼位移。
红外汲取是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的；拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起短时间极化，产生诱导偶极，当返回基态时发生的散射。
对于一般红外及拉曼光谱，可用以下几个阅历规定判定。
1、相排斥规定凡有对称中心的分子，若有拉曼活性，则红外是非活性的；若有红外活性，则拉曼是非活性的。
如氧分子具有拉曼活性，红外便是非活性的。
2、相互允许规定凡无对称中心的分子，除属于点群D5h、D2h和O的分子外，都有一些既能在拉曼散射中显现，又能在红外汲取中显现的跃迁。
若分子无任何对称性，则它的红外和拉曼光谱就特别相像。
3、相互禁止规定少数分子的振动模式，既非拉曼活性，也非红外活性。
如乙烯分子的扭曲振动，在红外和拉曼光谱中均察看不到该振动的谱带。
由上可知，一般分子极性基团的振动，导致分子永久偶极矩的变化，故这类分子通常是红外活性的；非极性基团的振动易发生分子变形，导致极化率的更改，通常是拉曼活性。
红外与拉曼光谱的异同
红外光谱（Infrared spectroscopy）和拉曼光谱（Raman spectroscopy）是两种常用的光谱分析技术，它们在原理和应用上有一些异同之处。
相似之处：
1.原理基础：红外光谱和拉曼光谱都利用分子与光交互作用的原理来分析样品。
它们通过
测量样品对不同波长或频率的光的吸收、散射或发射行为，获得关于分子振动和转动状态的信息。
2.分析范围：红外光谱和拉曼光谱在化学、材料、生物等领域广泛应用。
它们可以用于研
究分子结构、化学键的特征、功能群的存在以及物质的组成等。
3.非破坏性：这两种光谱技术都是非破坏性的，即可以在无需破坏样品的情况下进行分析。
不同之处：
1.激发机制：红外光谱测量的是样品中分子的振动模式，是由于吸收特定波长的红外光而
激发的。
而拉曼光谱则是测量样品中分子的转动和振动模式，是由于样品散射入射光所产生的拉曼散射信号。
2.信息来源：红外光谱主要提供关于样品中化学键的信息，可以检测官能团和配体的存在。
而拉曼光谱则提供了更具体的分子振动信息，包括分子的形变、对称性以及晶格结构的特征。
3.实验要求：红外光谱需要将样品制备成透明薄片或涂覆在无机盐上，以确保波长范围内
的透射。
而拉曼光谱则不需要特殊样品处理，大多数样品都可以直接进行测量。
4.灵敏度：一般情况下，红外光谱比拉曼光谱更灵敏，对于样品的需求更低。
综上所述，红外光谱和拉曼光谱在原理、应用和信息提供等方面有一些异同。
根据实际需要和分析目标，选择合适的光谱技术可以得到更准确的结果。
简述拉曼光谱与红外光谱的异同点。
简述拉曼光谱与红外光谱的异同点。
相同点在于：对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。
因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数和拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。
拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级。
不同点在于：
1、两者产生的机理不同；红外光谱的入射光及检测光均为红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光。
2、红外光谱测定的是光的吸收，而拉曼测定的是光的散射。
3、红外光谱对于水溶液、单晶和聚合物的检测比较困难，但拉曼光谱几乎可以不必特别制样处理就可以进行分析，比较方便。
4、红外光谱不可以用水做溶剂，但是拉曼可以，水似拉曼光谱的一种优良溶剂。
5、拉曼光谱的是利用可见光获得的，所以拉曼光谱可用普通的玻璃毛细管做样品池，拉曼散射光能全部透过玻璃，而红外光谱的样品池需要特殊材料做成的。
6、拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。
入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。
与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。
但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。
红外光谱与拉曼光谱的比较
红外光谱与拉曼光谱的比较时间：2012-01-12 编辑：来源：仪器交易网点击数：1239 大多数有机化合物具有不完全的对称性，因此它的振动方式对于红外和拉曼都是活性的，并且在拉曼光讲中所观察到的拉曼位移与红外光讲中所看到的吸收峰的频率是相同的。
例如，图6.2为1,3,5一三甲苯的红外和拉曼光谱图，拉曼及红外的横坐标都以cm- I表示，拉曼峰(谱峰向上)的纵坐标是散射强度。
红外吸收(谱峰向下)的纵坐标为透射率。
如拉曼的N-H,C-H,C=C及C EEC等伸缩振动与红外光谱篆本上是一致的，只是对应峰的强弱有所不同。
正因为两者作用的机制是不同的，如果有一些振动只具红外活性，而另一些振动仅有拉曼活性，在这种情况下，为了获得更完全的分子振动的信息，通常需要红外和拉曼光讲的相互补充。
例如，强极性键-OH,-C -O,-OX等在红外光谱中有强烈的吸收带，但在拉曼光谱中却没有反映。
对于非极性但易于极化的键，如-N -C-,-S -S-,-N -N一及反式烯烃的内双键HR-C -C--HR"等，在红外光谱中根本不能或不能明显反映，在拉曼光进中则有明显的反映。
对于饱和、不饱和烃的有限链和环的骨架振动，拉曼光谱比红外的特征性更强。
大多数有机化合物具有不完全的对称性，因此它的振动方式对于红外和拉曼都是活性的，并且在拉曼光讲中所观察到的拉曼位移与红外光讲中所看到的吸收峰的频率是相同的。
例如，图6.2为1,3,5一三甲苯的红外和拉曼光谱图，拉曼及红外的横坐标都以cm- I表示，拉曼峰(谱峰向上)的纵坐标是散射强度。
红外吸收(谱峰向下)的纵坐标为透射率。
如拉曼的N-H,C-H,C=C及C 三C等伸缩振动与红外光谱篆本上是一致的，只是对应峰的强弱有所不同。
正因为两者作用的机制是不同的，如果有一些振动只具红外活性，而另一些振动仅有拉曼活性，在这种情况下，为了获得更完全的分子振动的信息，通常需要红外和拉曼光讲的相互补充。
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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。
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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）
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－拉曼外波数
键
波数 cm－1
XOH
1200－600
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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。
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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
用组合窗板进行测定
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）
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。
➢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
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。
(或重烃油法，Nujol法) 5薄膜法
KBr (400cm-1) NaCl (650 cm-1) CsI (150 cm-1)
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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)
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。
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。
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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。
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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。
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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
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