紅外光譜與FTIR基本概念紅外基本概念紅外光譜本質(zhì)屬性紅外活性基本公式譜區(qū)的劃分紅外光譜出峰規(guī)律理解FTIRFTIR儀器原理基本概念的理解紅外光譜的獲得FTIR工作流程紅外光譜與FTIR基本概念紅外基本概念1分子運動類別分子運動的能量由平動能、轉(zhuǎn)動能、振動能和電子能四部分組成。分子運動服從量子力學規(guī)律。分子運動的能量E可以表示為：E=E平＋E轉(zhuǎn)＋E振＋E電分子的平移運動可以連續(xù)變化，不是量子化的。分子的轉(zhuǎn)動、振動和電子運動都是量子化的。分子運動類別分子運動的能量由平動能、轉(zhuǎn)動能、振動2紅外光譜是分子振動轉(zhuǎn)動光譜分子所有運動都會產(chǎn)生紅外光譜？？紅外光是熱輻射.分子的振動和轉(zhuǎn)動能量在紅外譜區(qū)。紅外光譜是分子振動轉(zhuǎn)動光譜分子所有運動都會產(chǎn)生紅外光譜？？紅3分子振動運動分類基團的振動模式分為兩大類，即伸縮振動和彎曲振動。分子振動運動分類基團的振動模式分為兩大類，即伸縮4分子運動與紅外譜圖對應(yīng)關(guān)系分子運動與紅外譜圖對應(yīng)關(guān)系5紅外活性一切分子的振動和轉(zhuǎn)動均有對應(yīng)的紅外光譜？雙原子分子？單原子分子？金屬？？O=C=O（理論3*3-5=4）偶極矩發(fā)生變化的振動——紅外活性同理，對多原子分子而言，并非所有的振動都有紅外吸收分子對稱運動沒有紅外吸收紅外活性一切分子的振動和轉(zhuǎn)動均有對應(yīng)的紅外光譜？？O=C=O6基本公式ν(cm-1)＝104/λ(μm)T=I/I0

（I0入射光強度I透射光強度）A=log(I0/I)=-logT=εCL（ε吸光系數(shù)C樣品濃度L吸收池厚度）（朗伯-比爾定律紅外光譜定量基礎(chǔ)）基本公式ν(cm-1)＝104/λ(μm)7紅外光譜的表示A=-logT=KCLT=I/I0坐標的物理意義紅外光譜的表示A=-logT=KCLT=I/I0坐標的物理意8譜區(qū)的劃分譜區(qū)的劃分9基團頻率不同分子中相同基團的某種振動模式，如果振動頻率基本相同，總是出現(xiàn)在某一范圍較窄的頻率區(qū)間，有相當強的紅外吸收強度，且與其它振動頻率分得開，這種振動頻率稱為基團頻率?；鶊F頻率受分子中其余部分影響較小，具有特征性，可用于鑒定該基團的存在。大多數(shù)特征基團頻率出現(xiàn)在4000－1330cm-1之間。

基團頻率不同分子中相同基團的某種振動模式，如果振10指紋頻率1330－400cm-1區(qū)間稱為指紋區(qū)。指紋區(qū)出現(xiàn)的頻率有基團頻率和指紋頻率。指紋頻率不是某個基團的振動頻率，而是整個分子或分子的一部分振動產(chǎn)生的。分子結(jié)構(gòu)的微小變化會引起指紋頻率的變化。指紋頻率沒有特征性，但對特定分子是特征的。

不能企圖將全部指紋頻率進行指認。指紋頻率1330－400cm-1區(qū)間稱為指紋區(qū)。11常見基團特征頻率常見基團特征頻率12紅外出峰規(guī)律——四區(qū)劃分┕━━━━━━━━━━━━┙4000～2200cm-1

端H結(jié)構(gòu)┕━━━┙2500～2000cm-1

叁鍵、連雙鍵┕━━━━━━┙1600～400cm-1

單鍵┕━━┙1800～1500cm-1

雙鍵紅外出峰規(guī)律——四區(qū)劃分┕━━━━━━━━━━━━┙┕━━━13紅外光譜解析步驟應(yīng)先算出分子的不飽和度。確定分子所含基團及化學鍵的類型，判斷化合物的種類。4000－1333cm-1范圍為官能團區(qū)，可以判斷化合物的種類。根據(jù)樣品來源信息，種類等情況，結(jié)合譜庫檢索和標準樣品譜圖的對比特別是進行指紋區(qū)的比較，確定樣品的歸屬。1333－650cm-1范圍為指紋區(qū)，反映整個分子結(jié)構(gòu)的特點。三個要素：峰位、形狀、相對比例紅外光譜解析步驟應(yīng)先算出分子的不飽和度。14理解FT變換1.FTIR光路圖2.重要概念(FT變換,干涉圖,單通道光譜)3.紅外光譜的獲得4.FTIR工作流程理解FT變換1.FTIR光路圖15FTIR光路圖

從光源（如：SiC棒）發(fā)出的紅外光照射到干涉儀。經(jīng)過干涉以后光通過樣品腔，然后聚焦在檢測器。TENSOR27光譜儀的光路圖FTIR光路圖從光源（如：Si16幾個基本概念的理解干涉圖：干涉圖是所有波長的干涉條紋的連續(xù)求和。表征光強隨光程差的變化。FT變換：數(shù)學運算方法。通過傅里葉數(shù)學變換（FT）把干涉圖轉(zhuǎn)變成單通道光譜圖。單通道光譜：各頻率對應(yīng)的光強，是光源輸出，分束器特性，檢測器響應(yīng)等的所有儀器部件的綜合結(jié)果（也反映了空氣中水氣和CO2的吸收）。檢測器信號離散傅里葉變換（DFT）公式：S(k.Δ)=ΣI(n

Δx)

exp(i2πk

n/N)幾個基本概念的理解干涉圖：干涉圖是所有波長的干涉條紋的連續(xù)求17紅外光譜的獲得FT變換T(

)=S(

)/R(

)紅外光譜的獲得FT18FTIR工作流程IR光源干涉儀樣品檢測器光頻率和吸收紅外光干涉光干涉圖FT變換單通道圖強度變化透過圖T(

)