第六章红外吸收光谱分析1、特征谱基础之分子振动与振动能级 p7~82、电子辐射与材料相互作用 之红外光谱p29~30 p214~2163、红外吸收光谱法之基本原理
第六章 红外吸收光谱分析 1、特征谱基础之分子振动与振动能级 p7~8 2、电子辐射与材料相互作用 之红外光谱 p29~30 3、红外吸收光谱法之基本原理 p214~216 1
1、分子的振动与振动能级(1)双原子分子的振动分子振动是指分子中原子(或原子团)以平衡位置为中心的相对(往复)运动。双原子分子的振动可近似用弹簧谐振子模拟。kmxF=-k:dxA虎克定律:d (dx)牛顿第二定律:F=m2dtp 可求得谐振子振动频率(口)是弹簧力常数(k)和小球质量(m)的函数m1
2 p 分子振动是指分子中原子(或原子团)以平衡位置为 中心的相对(往复)运动。双原子分子的振动可近似 用弹簧谐振子模拟。 虎克定律: 牛顿第二定律: p 可求得谐振子振动频率( )是弹簧力常数(k)和小 球质量(m)的函数 1.分子的振动与振动能级 (1)双原子分子的振动
(口)与弹簧力常数(k)双原子分子振动的振动频率量()有关即化学键的强度和原子折合质量m,m2m=mm, +m2HCl分子 :k=516N /m,m-1.63210-27kg,n=2990cm室温对应的能量为kT,~200cmp分子振动与弹簧谐振子相比,不同之处在于振动能量是量子化的。按量子理论的推导,有E, =(V +1/2)hn式中:E分子振动能;V.振动量子数,V可取值0,1,2,…;普朗克常数。h-
3 p 双原子分子振动的振动频率( )与弹簧力常数(k), 即化学键的强度和原子折合质量( )有关 p 分子振动与弹簧谐振子相比,不同之处在于振动能 量是量子化的。按量子理论的推导,有 式中:Ev——分子振动能; V——振动量子数,V可取值0,1,2,.; h——普朗克常数
(2)多原子分子的振动多原子分子振动远较双原子分子复杂,来回运动是指原子沿着价键方向:(1) 伸缩振动键角不变即振动时键长发生变化,华一一HCHas伸缩振动
4 (2)多原子分子的振动 多原子分子振动远较双原子分子复杂. (1) 伸缩振动 是指原子沿着价键方向;来回运动, 即振动时键长发生变化,键角不变。 C H H C H H 伸缩振动 vs,CH2 vas ,CH2
变形振动,又称变角振动(2)、是指基团键角发生变化而键长不变的振动剪式振动8s面内变形H0X变形振动平面摆动β2非平面摇摆の面外变形扭曲振动T5
5 (2)、 变形振动,又称变角振动 是指基团键角发生变 化而键长不变的振动 变 形 振 动 面内变形 面外变形 非平面摇摆ω 扭曲振动τ 剪式振动δs 平面摆动ρ C H H C H H C H H C H H