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紅外光譜分析原理

作者:東譜科技(廣州)有限責任公司 瀏覽: 發表時間:2020-12-07 09:00:00 來源:光電資訊

紅外光譜分析指的是利用紅外光譜對物質分子進行的分析和鑒定。將一束不同波長的紅外射線照射到物質的分子上,某些特定波長的紅外射線被吸收,形成這一分子的紅外吸收光譜。


每種分子都有由其組成和結構決定的獨有的紅外吸收光譜,據此可以對分子進行結構分析和鑒定。

紅外吸收光譜是由分子不停地作振動和轉動運動而產生的,分子振動是指分子中各原子在平衡位置附近作相對運動,多原子分子可組成多種振動圖形。當分子中各原子以同一頻率、同一相位在平衡位置附近作簡諧振動時,這種振動方式稱簡正振動(例如伸縮振動和變角振動)。

分子振動的能量與紅外射線的光量子能量正好對應,因此當分子的振動狀態改變時,就可以發射紅外光譜,也可以因紅外輻射激發分子而振動而產生紅外吸收光譜。分子的振動和轉動的能量不是連續而是量子化的。但由於在分子的振動躍遷過程中也常常伴隨轉動躍遷,使振動光譜呈帶狀。所以分子的紅外光譜屬帶狀光譜。

紅外光譜分析可用於研究分子的結構和化學鍵,也可以作為表征和鑒別化學物種的方法。

紅外光譜具有高度特征性,可以采用與標準化合物的紅外光譜對比的方法來做分析鑒定。已有幾種彙集成冊的標準紅外光譜集出版,可將這些圖譜貯存在計算機中,用以對比和檢索,進行分析鑒定。

利用化學鍵的特征波數來鑒別化合物的類型,並可用於定量測定。由於分子中鄰近基團的相互作用,使同一基團在不同分子中的特征波數有一定變化範圍。此外,在高聚物的構型、構象、力學性質的研究,以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫學等領域,也廣泛應用紅外光譜。



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