红外光谱和拉曼光谱.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2017/10/26,#,红外光谱与拉曼光谱,姓名：郭飞,光的吸收,定义,：光通过介质后出现的出射光强小于入射光强的现象,。,解释,：用经典电磁理论中的振子模型解释,：,光能 振动,能,热能,。,光波,通过介质时，有一部分光能被吸收，转化为其他形式的能量。,透明,物质：能量损失小。,一般,吸收：吸收很小，且在某一给定波段内几乎是不变的。,选择吸收,：吸收很多，且随波长而剧烈地变化。例如石英,对可 见,光吸收甚微，但是对,3.55.0,m,的红外光却强烈,吸收,郎伯定律,强度为,I,0,的平行光束进入厚度为,l,的均匀物质后，强度变为：,朗伯定律,吸收系数，单位,cm,-1,I,0,l,I,1.,与媒质有关,2.,与波长有关,一般吸收区域,小，基本不变,选择吸收区域,大，,随波长急剧变化,吸收光谱,朗伯定律是吸收光谱的基本原理。入射的有连续波长分布,的光，透过物质后，在选择吸收区域，在有些波长范围被,强烈吸收，形成,吸收光谱,用途：物质的定量分析；气象、天文研究。,反映原子、分子结构特征,原子光谱、红外光谱,大气窗口,空间遥感探测、气象等研究,红外,光谱,红外光谱是研究红外光与物质分子间相互作用的吸收光谱。一定频率的红外线经过分子时，被分子中相同振动频率的键振动吸收，记录所得透过率的曲线称为红外光谱图习惯上按红外线波长，将红外光谱分成三个区域：,（,1,）近红外区：,0.78,2.5m,（,12 820,4 000cm-1,），主要 用于研究分子中的,OH,、,NH,、,CH,键的振动倍频与 组频。,（,2,）中红外区：,2.5,25m,（,4 000,400cm-1,），主要用于研究大部分有机化合物的振动基频。,（,3,）远红外区：,25,300m,（,400,33cm-1,），主要用于研 究分子的转动光谱及重原子成键的振动。,红外光谱特点,任何气态、液态、固态样品均可进行红外光 谱测定；,不同的化合物有不同的红外吸收，由红外光 谱得到化合物丰富的结构信息；,常规红外光谱仪价格低廉；样品用量少；,可针对特殊样品运用特殊的测试方法,拉曼光谱和红外光谱,红外光谱,拉曼光谱,分子在振动跃迁过程中有偶极矩的改变,分子在振动跃迁过程中有极化率的改变,拉曼光谱和红外光谱可以互相补充,对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：,与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；,与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。,拉曼,光谱,当光透过透明介质被分子散射的光发生频率变化，这一现象被称为拉曼散射。在透明介质的散射光谱中，频率与入射光频率,0,相同的成分称为瑞利散射,(,Rayleigh scattering,),；频率对称分布在,0,两侧或,0,1,即为拉曼光谱，其中频率较小的成分又称为斯托克斯线（,Stocks lines),，频率较大的成分又被称为反斯托克斯线（,Anti-Stocks lines,）。因为斯托克斯线的强度远远强于反斯托克斯线，所以拉曼光谱仪一般记录斯托克斯线。,拉曼,光谱,拉曼,光谱,拉曼光谱仪原理图,拉曼光谱与红外光谱的联系,同属分子振,(,转,),动光谱,红外：适用于研究不同原子的极性键振动,OH,C,O,，,C,X,拉曼：适用于研究同原子的非极性键振动,N,N,C,C,拉曼光谱和红外光谱可以互相补充,红外与拉曼图对比,红外光谱：基团；,拉曼光谱：分子骨架测定；,拉曼光谱的优点及其应用,一些在红外光谱中为弱吸收或强度变化的谱带，在拉曼光谱中可能为强谱带，从而有利于这些基团的检出，如,S-S,C-C,C=C,N=N,等红外吸收较弱的基团，在拉曼光谱中信号较为强烈。,拉曼光谱低波数方向的测定范围宽,(25cm,-1,),，有利于提供重原子的振动信息。,特别适合于研究水溶液体系,水的拉曼散射极其微弱，对生物大分子的研究非常有利。,比红外光谱有更好的分辨率。,任何形状、尺寸、透明度的样品只要能被激光照射到均可直接测定，无需制样。由于激光束的直径较小，且可进一步聚焦，因而及微量样品都可测量。,THANK YOU!,