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红外与拉曼光谱
红外光谱基本原理
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仪器简介
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影响振动频率的因素
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各类有机化合物的红外特征光谱
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红外光谱的解析和应用
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*拉曼光谱的特征谱带和应用
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本章主要内容
基本原理
红外光谱是测定有机化合物的重要物理方法之一。它可用于分子中所含官能团的鉴定，亦可进行组分纯度分析及某些理论研究，还可与其它手段配合推断未知物分子的结构。
红外光谱——是以连续波长的红外光照射样品，由于分子吸收了红外线的能量，引起分子内振动能级的跃迁而产生。
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电磁波的波长（ ）、频率（ v）、能量（E）之间的关系：
红外光谱在可见光区和微波光区之间，波长范围约为 ~ 1000µm，根据仪器特点和应用不同，习惯上又将红外光区分为三个区：近红外光区（ ~ µm ），中红外光区（ ~ 25µm ），远红外光区（25 ~ 1000 µm ）。
中红外区：4000 ~ 400cm-1
近红外光区的吸收带（ ~ µm ）主要是由低能电子跃迁、含氢原子团（如O-H、N-H、C-H）伸缩振动的倍频吸收产生。该区的光谱可用来研究稀土和其它过渡金属离子的化合物，并适用于水、醇、某些高分子化合物以及含氢原子团化合物的定量分析。
中红外光区吸收带（ ~ 25µm ）是绝大多数有机化合物和无机离子的基频吸收带（由基态振动能级（=0）跃迁至第一振动激发态（=1）时，所产生的吸收峰称为基频峰）。
由于基频振动是红外光谱中吸收最强的振动，所以该区最适于进行红外光谱的定性和定量分析。同时，由于中红外光谱仪最为成熟、简单，而且目前已积累了该区大量的数据资料，因此它是应用极为广泛的光谱区。通常，中红外光谱法又简称为红外光谱法。
远红外光区吸收带 （25 ~ 1000µm ）是由气体分子中的纯转动跃迁、振动-转动跃迁、液体和固体中重原子的伸缩振动、某些变角振动、骨架振动以及晶体中的晶格振动所引起的。 由于低频骨架振动能灵敏地反映出结构变化，所以对异构体的研究特别有效。
红外吸收：一定波长的红外光照射被研究物质的分子，若辐射能(hv)等于振动基态(V0)的能级(E1)与第一振动激发态(V1)的能级(E2)之间的能量差(E)时，分子可吸收红外光能量，由振动基态向振动激发态跃迁。分子吸收红外光后，引起辐射光强度的改变。
红外光谱的产生
E = E2 - E1 = hv
二、红外光谱的表示方法
红外光谱是研究波数在4000-400cm-1范围内不同
波长的红外光通过化合物后被吸收的谱图。谱图以波
长或波数为横坐标，以透过率或吸光度为纵坐标而
形成。
透过率以下式表示：
I：表示透过光的强度；
I0：表示入射光的强度。
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横坐标：波数( )400～4000 cm-1；表示吸收峰的位置。
2
纵坐标：透过率（T %），表示吸收强度。T↓，表明吸收的越好，故曲线低谷表示是一个好的吸收带。