条件二:辐射与物质之间必须有耦合作用电场不耦合无偶极矩变化无红外吸收磁场红外吸收耦合偶极矩变化交变磁场分子固有振动(能级跃迁)口口
磁场 电场 交变磁场 分子固有振动 a 偶极矩变化 (能级跃迁) 耦合 不耦合 红外吸收 无偶极矩变化 无红外吸收 条件二:辐射与物质之间必须有耦合作用
振动吸收的条件Two Principles红外吸收满足两个条件:★红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要的能量,当红外光的频率与分子中某基团的振动频率相同时,红外光的能量才能被吸收★红外光与物质之间有偶合作用。分子必须有偶极矩的变化对称分子:没有偶极矩,辐射作用力不能引起共振,无红外活性。偶极如:N,、02、Clz等。电场非对称分子:有偶极矩,红外活性。qdT偶极子在交变电场中的作用HC1H20OdH--C1示意图H+ 1H+q-q+q+q
振动吸收的条件 Two Principles ☆红外光的能量应恰好能满足振动能级跃迁所需要的能量,当红外光 的频率与分子中某基团的振动频率相同时,红外光的能量才能被吸收。 ☆红外光与物质之间有偶合作用。分子必须有偶极矩的变化。 对称分子:没有偶极矩,辐射 不能引起共振,无红外活性。 如:N2、O2、Cl2 等。 非对称分子:有偶极矩,红外 活性。 偶极子在交变电场中的作用 示意图 红外吸收满足两个条件:
常见术语·基频峰、倍频峰、合频峰、热峰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,倍频峰(2口)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口为弱吸收。,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。。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 • 基频峰、倍频峰、合频峰、热峰 • 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 • 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。 • 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。 • 热峰来源于跃迁时低能级不是基态的一些吸收 峰
红外光谱特点1)红外吸收只有振-转跃迁,能量低;2)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3)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;4)5)[固、液、气态样均可用,且用量少、不破坏样品;6)分析速度快。7)与色谱等联用(GC-FTIR)具有强大的定性功能
1)红外吸收只有振-转跃迁,能量低; 2)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; 3)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; 4)定量分析; 5)固、液、气态样均可用,且用量少、不破坏样品; 6)分析速度快。 7)与色谱等联用(GC-FTIR)具有强大的定性功能。 红外光谱特点
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
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