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介紹布魯克紅外光譜儀的5項基本原理
點擊次數(shù):6226 更新時間:2012-04-18 返回
  
  介紹布魯克紅外光譜儀的5項基本原理:
  1、布魯克紅外光譜儀具有連續(xù)波長的紅外光通過物質(zhì),物質(zhì)分子中某個基團的振動頻率或轉(zhuǎn)動頻率和紅外光的頻率一樣時,分子就吸收能量由原來的基態(tài)振(轉(zhuǎn))動能級躍遷到能量較高的振(轉(zhuǎn))動能級。
  2、布魯克紅外光譜儀分子吸收紅外輻射后發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動能級的躍遷,該處波長的光就被物質(zhì)吸收。所以,紅外光譜法實質(zhì)上是一種根據(jù)分子內(nèi)部原子間的相對振動和分子轉(zhuǎn)動等信息來確定物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和鑒別化合物的分析方法。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來,就得到紅外光譜圖。紅外光譜圖通常用波長(λ)或波數(shù)(σ)為橫坐標,表示吸收峰的位置,用透光率(T%)或者吸光度(A)為縱坐標,表示吸收強度。
  3、布魯克紅外光譜儀分子的振動形式可以分為兩大類:伸縮振動和彎曲振動。前者是指原子沿鍵軸方向的往復運動,振動過程中鍵長發(fā)生變化。后者是指原子垂直于化學鍵方向的振動。通常用不同的符號表示不同的振動形式,例如,伸縮振動可分為對稱伸縮振動和反對稱伸縮振動,分別用Vs和Vas表示。彎曲振動可分為面內(nèi)彎曲振動(δ)和面外彎曲振動(γ)。從理論上來說,每一個基本振動都能吸收與其頻率相同的紅外光,在紅外光譜圖對應的位置上出現(xiàn)一個吸收峰。實際上有一些振動分子沒有偶極矩變化是紅外非活性的;另外有一些振動的頻率相同,發(fā)生簡并;還有一些振動頻率超出了儀器可以檢測的范圍,這些都使得實際紅外譜圖中的吸收峰數(shù)目大大低于理論值。
  4、布魯克紅外光譜儀外界電磁波照射分子時,如照射的電磁波的能量與分子的兩能級差相等,該頻率的電磁波就被該分子吸收,從而引起分子對應能級的躍遷,宏觀表現(xiàn)為透射光強度變小。電磁波能量與分子兩能級差相等為物質(zhì)產(chǎn)生紅外吸收光譜必須滿足條件之一,這決定了吸收峰出現(xiàn)的位置。
  5、布魯克紅外光譜儀紅外吸收光譜產(chǎn)生的第二個條件是紅外光與分子之間有偶合作用,為了滿足這個條件,分子振動時其偶極矩必須發(fā)生變化。這實際上保證了紅外光的能量能傳遞給分子,這種能量的傳遞是通過分子振動偶極矩的變化來實現(xiàn)的。并非所有的振動都會產(chǎn)生紅外吸收,只有偶極矩發(fā)生變化的振動才能引起可觀測的紅外吸收,這種振動稱為紅外活性振動;偶極矩等于零的分子振動不能產(chǎn)生紅外吸收,稱為紅外非活性振動。
  

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