紅外光譜儀是利用物質(zhì)對不同波長的紅外輻射的吸收特性,，進行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器,。
電磁光譜的紅外部分根據(jù)其同可見光譜的關(guān)系，可分為近紅外光,、中紅外光和遠紅外光,。 遠紅外光同微波毗鄰,，能量低，可以用于旋轉(zhuǎn)光譜學(xué),。中紅外光 可以用來研究基礎(chǔ)震動和相關(guān)的旋轉(zhuǎn)-震動結(jié)構(gòu),。更高能量的近紅外光可以激發(fā)泛音和諧波震動。
紅外光譜法的工作原理是由于震動能級不同,，化學(xué)鍵具有不同的頻率,。共振頻率或者振動頻率取決于分子等勢面的形狀、原子質(zhì)量,、和*終的相關(guān)振動耦合,。為使分子的振動模式在紅外活躍，必須存在**雙極子的改變,。具體的,，在波恩-奧本海默和諧振子近似中，例如,，當(dāng)對應(yīng)于電子基態(tài)的分子哈密頓量能被分子幾何結(jié)構(gòu)的平衡態(tài)附近的諧振子近似時,，分子電子能量基態(tài)的勢面決定的固有振蕩模，決定了共振頻率,。然而,，共振頻率經(jīng)過一次近似后同鍵的強度和鍵兩頭的原子質(zhì)量聯(lián)系起來。這樣,，振動頻率可以和特定的鍵型聯(lián)系起來,。簡單的雙原子分子只有一種鍵，那就是伸縮,。更復(fù)雜的分子可能會有許多鍵,，并且振動可能會共軛出現(xiàn)，導(dǎo)致某種特征頻率的紅外吸收可以和化學(xué)組聯(lián)系起來,。
紅外光譜儀 應(yīng)用于染織工業(yè),、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué),、材料科學(xué),、高分子化學(xué)、催化,、煤結(jié)構(gòu)研究,、石油工業(yè)、生物醫(yī)學(xué),、生物化學(xué),、藥學(xué)、無機和配位化學(xué)基礎(chǔ)研究、半導(dǎo)體材料,、日用化工等研究領(lǐng)域,。
紅外光譜可以研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，如力常數(shù)的測定和分子對稱性等,，利用紅外光譜方法可測定分子的鍵長和鍵角,，并由此推測分子的立體構(gòu)型。根據(jù)所得的力常數(shù)可推知化學(xué)鍵的強弱,，由簡正頻率計算熱力學(xué)函數(shù)等,。
由于分子內(nèi)和分子間相互作用，有機官能團的特征頻率會由于官能團所處的化學(xué)環(huán)境不同而發(fā)生微細變化,，這為研究表征分子內(nèi),、分子間相互作用創(chuàng)造了條件,。 激光對中儀
分子在低波數(shù)區(qū)的許多簡正振動往往涉及分子中全部原子,，不同的分子的振動方式彼此不同，這使得紅外光譜具有像指紋一樣高度的特征性,，稱為指紋區(qū),。利用這一特點，人們采集了成千上萬種已知化合物的紅外光譜,，并把它們存入計算機中,，編成紅外光譜標準譜圖庫。
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