红外光谱(材料分析与测试技术)作业资料.ppt

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红外吸收光谱
汇报人:郑晓旭
小组成员:郑晓旭李佳莲
丁申影刘璐
20150623
Contents
123
红外吸收光谱的基本原理
红外光谱(R分析基本原理
红外吸收光谱仪及实验技术简介
4)红外吸收光谱解析
频率
高
能量
七学键断裂
电子跃迁
据动跃迁转动跃迁原子核自转
无线
z射线
紫外
红外微波电波
紫外
见
派动红外
核磁共振
AfOrm
短
波长入
光波谐区及能量跃迁相关图
、红外吸收光谱原理
红外光的波长范围:~1000um
近红外区:~(12820~4000cm-1)
主要用于研究O一H、N一H、C一∏键振动的倍频、合频
吸收
中红外区:~25m(4000~400cm
主要为分子的振动、转动能级跃迁产生的吸收。
远红外区:25~1000μm(400~10cm1)
主要为分子的转动能级跃迁、晶体的晶格振动、某些重原子
化学键的伸缩振动和某些基团的弯曲振动所引起的吸收。
分子的红外吸收光谱通常是由分子中各个基团和化
学键的振动能级及转动能级跃迁所引起的,故又叫
做振转光谱
红外辐射→产生分子的振动和转动能级跃迁
→红外光谱,即振转光谱
反之,可由分子的红外光谱→确定官能团、化学键
分子结构。
红外光谱法主要研究分子结构与其吸收曲线的关系,
而红外吸收曲线通常由吸收峰的位置、数目、强度、形状
等来描述。

分子振动模拟“小球弹簧模型”
分子中的原子—具有一定质量的小球
化学键—具有一定强度的弹簧
分子的振动—近似为谐振动
该体系处于不断的运动之中
(一)谐振子及其振动频率
谐振动:无阻尼的周期性的线性振动。
双原子分子谐振子模型
化学键——无质量的弹簧,
键连原子——一刚性小球,其质量分别等于
二原子的质量。
虎克定律
k
●v
=12
2丌
式中,V为振动频率,K为化学键的力常数(N·cm-1),
m1、m2为二原子的质量,u为二原子的折合质量。
化学键的力常数K,与键能和键长有关;
双原子的折合质量=m1m2/(m1+m2)
根据普朗克方程,发生振动能级跃迁需要能量的大小
取决于键两端原子的折合质量和键的力常数,即取决
于分子的结构特征。
结论:
(1)化学键越强,K越大,振动频率越高;
(2)二原子μ越大,振动频率越低。