红外光谱法和拉曼光谱法.pptx

光谱分析法是基于检测能量（电磁辐射）作用于待测物质后产生的辐射信号或所引起的变化的分析方法。这些电磁辐射包括从?射线到无线电波的所有电磁波谱范围。电磁辐射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、偏振等。12光谱分析法及其分类

光谱分析法可分为光谱法和非光谱法两大类。光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法。光谱分析法及其分类

非光谱法是基于物质与辐射相互作用时，测量辐射的某些性质，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等变化的分析方法。非光谱法不涉及物质内部能级的跃迁，电磁辐射只改变了传播方向、速度或某些物理性质。属于这类分析方法的有折射法、偏振法、光散射法、干涉法、衍射法、旋光法和圆二向色性法等。非光谱法

光谱法可分为原子光谱法和分子光谱法。01原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。02属于这类分析方法的有原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS），原子荧光光谱法（AFS）以及X射线荧光光谱法（XFS）等。03原子光谱分析法

分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级的变化产生的，表现形式为带光谱。01属于这类分析方法的有紫外-可见分光光度法（UV-Vis），红外光谱法（IR），分子荧光光谱法（MFS）和分子磷光光谱法（MPS）等。02分子光谱分析法

红外光谱又称分子振动转动光谱，属分子吸收光谱。样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收其中一些频率的辐射，分子振动或转动引起偶极矩的净变化，使振-转能级从基态跃迁到激发态，相应于这些区域的透射光强减弱，记录百分透过率T%对波数或波长的曲线，即红外光谱。1主要用于化合物鉴定及分子结构表征，亦可用于定量分析。2红外光谱

光谱区与能量相关图

双原子分子能级跃迁示意图

红外光谱的表示方法T(%)红外光谱以T~?或T~来表示，上图为苯酚的红外光谱。

频率与波数的关系红外区的频率常用波数ν表示，波数的单位是cm-1，标准红外谱图标有频率和波长两种刻度。波长和波数的关系是：

红外光区划分红外光谱(0.75~1000?m)远红外(转动区)(25-1000?m)中红外(振动区)(2.5~25?m)近红外(泛频）(0.75~2.5?m)倍频分子振动转动分子转动分区及波长范围跃迁类型（常用区）

合频峰是在两个以上基频峰波数之和(组频?1+?2)或差(?1-?2）处出现的吸收峰。合频峰均为弱峰。基频峰、倍频峰、合频峰、热峰倍频峰(2?)是分子吸收比原有能量大一倍的光子之后，跃迁两个以上能级产生的吸收峰，出现在基频峰波数n倍处。2?为弱吸收。基频峰是分子吸收光子后从一个能级跃迁到相邻的高一能级产生的吸收。V=0?V=1热峰来源于跃迁时低能级不是基态的一些吸收峰。常见术语

红外吸收强度及其表示符号摩尔消光系数（ε）强度符号＞200很强VS75~200强S25~75中等M5~25弱W0~5很弱VW

红外光谱特点红外吸收只有振-转跃迁，能量低；应用范围广：除单原子分子及单核分子外，几乎所有有机物均有红外吸收；分子结构更为精细的表征：通过IR谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子结构；定量分析；固、液、气态样均可用，且用量少、不破坏样品；分析速度快。与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能。

振动自由度和峰数含n个原子的分子，自由度为：线性分子有3n-5个非线性分子有3n-6个理论上每个自由度在IR中可产生1个吸收峰，实际上IR光谱中的峰数少于基本振动自由度，原因是：1）振动过程中，伴随有偶极矩的振动才能产生吸收峰；2）频率完全相同的吸收峰，彼此发生简并（峰重叠）；3）强、宽峰覆盖相近的弱、窄峰；4）有些峰落在中红外区之外；5）吸收峰太弱，检测不出来。

IR光谱得到的结构信息IR光谱表示法：横坐标为吸收波长（?m），或吸收频率（波数/cm）纵坐标常用百分透过率T%表示从谱图可得信息：1）吸收峰的位置（吸收频率）；2）吸收峰的强度,常用vs(verystrong),s(strong),m(medium),w(weak),vw(veryweak),b(broad),sh(sharp),v(variable)表示；3）吸收峰的形状(尖峰、宽峰、肩峰)。

产生红外吸收的条件分子吸收