理論
電磁光譜的紅外部分根據(jù)其同可見光譜的關系,可分為近紅外光,、中紅外光和遠紅外光,。遠紅外光(大約400-10cm-1)同微波毗鄰,能量低,可以用于旋轉光譜學,。中紅外光(大約4000-400cm-1)可以用來研究基礎震動和相關的旋轉-震動結構,。更高能量的近紅外光(14000-4000cm-1)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、原子質量,、和終的相關振動耦合,。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,,當對應于電子基態(tài)的分子哈密頓量能被分子幾何結構的平衡態(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,。更復雜的分子可能會有許多鍵,,并且振動可能會共軛出現(xiàn),導致某種特征頻率的紅外吸收可以和化學組聯(lián)系起來,。常在有機化合物中發(fā)現(xiàn)的CH2組,,可以以“對稱和非對稱伸縮”、“剪刀式擺動”,、“左右搖擺”,、“上下?lián)u擺”和“扭擺”六種方式振動。