第五红外吸收光谱法_第1页
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文档简介

第五红外吸收光谱法演示文稿第一页，共13页。优选第五红外吸收光谱法第二页，共13页。5.1基本原理

5.1.1双原子分子的振动（简谐振动近似处理）

谐振子振动和非谐振子振动

5.1.2多原子分子的振动（简正振动）

伸缩振动

s：原子沿着价键方向来回运动，键长变，键角不变。面内变形振动

变形振动

键长不变，键角变面外变形振动剪式振动

s平面摇摆振动

非平面摇摆

+

+

扭曲振动

-

+第三页，共13页。5.1基本原理

5.1.3基本振动的理论数

理论上，一个振动自由度产生一个基频吸收带。实际上，红外谱峰数小于理论值。原因：

A.无偶极距变化的无红外吸收

B.相同频率的吸收重叠即简并

C.仪器的检测能力和范围限制

第四页，共13页。5.1基本原理

5.1.4基团频率和特征吸收峰组成分子的各种基团，有特定的红外吸收频率和吸收峰。官能团区：4000-1300cm-1

伸缩振动指纹区：1300-600cm-1单键伸缩，变形振动未知物结构不饱和度的计算:

=1+N4+(N3

–N1)/2

即：环＋双键数

N1、N3、N4分别为一、三、四价原子数第五页，共13页。5.2基本原理

光源

狭缝

样品池

单色仪

检测器

读出

5.2.1光源第六页，共13页。5.2基本原理

5.2.2单色器光栅

5.2.3检测器：高真空热电偶测热辐射计高莱池气胀式检测器光电导检测器（FT）第七页，共13页。5.2基本原理以光栅为分光元件的红外光谱仪不足之处：1）需采用狭缝，光能量受到限制；2）扫描速度慢，不适于动态分析及和其它仪器的联用；3）不适于过强或过弱的吸收信号的分析。第八页，共13页。5.3傅立叶变换红外光谱仪

干涉器：迈克尔逊干涉仪由光源发出的两束光，经过不同路程后再聚到一点上，发生干涉。当两束光的光程差为

/2的偶数倍时，相干光相互叠加，产生明线，其相干光强有最大值。相反，当两束光的光程差为

/2的奇数倍时，相干光相互抵消，产生暗线，相干光强有最小值。

干涉强度对光程差S或时间T的函数图称干涉图。

第九页，共13页。5.3傅立叶变换红外光谱仪

干涉图得到的时间域（光程差）的信息，可以反映频率域的问题。实际上干涉仪并没有把光按频率分开，而只是将各种频率的光信号经干涉作用调制为干涉图函数，再由计算机进行富里叶逆变换计算出原来的光谱。

第十页，共13页。5.3傅立叶变换红外光谱仪迈克尔逊干涉仪的工作原理：动镜在动，使所有波长的光都有相加强和相消弱的机会。动镜的一次来回，就得到所有频率的一次信息，这同光栅的一次扫描全过程得到的信息是一样的。由于样品吸收了其中某些频率的能量，使得干涉图的强度发生变化。通过富里叶数学变换而不是通过逐点测量而得到连续光谱。第十一页，共13页。5.3傅立叶变换红外光谱仪红外光源摆动的凹面镜摆动的凹面镜迈克尔逊干扰仪检测器样品

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