红外光谱和拉曼光谱的联系和区别.pdf

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1、w物理与工程红外光谱和拉曼光谱的联系和区别杨金梅张海明王旭王彩霞秦飞飞天津工业大学理学院，天津摘要文章综述红外光谱和拉曼光谱的基本原理、产生条件，讨论二者之间的联系和区别：红外光谱常用于研究极性基团的非对称振动；拉曼光谱常用于研究非极性基团与—骨架的对称振动一；（拉曼光谱次可以同时覆盖波数的区间，可对有，机物及无机物进行分析；（拉曼光谱可测水溶液而红外光谱不适用于水溶液的测定，，；（拉曼光谱中既有红外光谱解析中的定性三要素还有去偏度通过测定可以确定分子的对称性这两者在应用中互补，掌握和运用这两种光谱技术在分子定性、定量一、分子

2、结构及表面形态等研究方面具有定的指导意义关键词红外光谱；拉曼光谱；基本原理；联系；区别：；，；；；；；；红外光谱和拉曼光谱是研究分子结构及组者常常在一起一个物质分子结构，共同用于完成态、物质成分鉴定和结构分析的有力工具，由于具的完整分析通常，红外光谱适用于分析干燥的有无损伤、灵敏度高和时间短等特点，在物理、化非水样品，拉曼光谱适合于含水的生物系统分析学、生物学、矿物学、考古学和工业产品质量控制等领域中得到了广泛的应用’在物质结构分析岭口收稿日期：第稿收稿日期：中，极性基团如、及具有强的红外金项目：天津工业大学学位与研究生教育改

3、革研究项目延伸振动，：杨金梅女，硕士研究生而非极性基团如及具作者简介，主要从事低维半导体纳米结构，研究方向为纳米荧光增强效应物理与工程本文就红外光谱和拉曼光谱的基本原理、产生条根据式、（和（可知，影响分子振动频（件以及二者之间的联系和区别进行归纳总结率的直接因素是相对原子质量和化学键力常数化学键力常数越大、原子折合质量越小，则化学红外光谱的基本原理键的振动频率越高，吸收峰将出现在高波数区对于多原子分子一，由于个原子可能同时与当电磁辐射与物质分子相互作用时，它们的，，其能量几个其他原子形成化学键振动相互牵连，以把它的振动分解为与

4、分子的振动或转动能量差相当时，引起分子由不易直观地加以解释但可一，即简正振动般将振动形低能级向高能级发生跃迁，结果使某些特定波长许多简单的基本振动的电磁辐射被物质分子所吸收：伸缩振动和弯曲振动伸缩振动，测量在不同波长式分成两大类处的辐射强度就得到了红外吸收光谱分子吸是指原子沿键轴方向伸缩使键长发生周期性变化而键角不变的振动弯曲振动又称变形振动，指基收红外辐射后发生振动能级和转动能级的跃迁，团键角发生周期变化而键长不变的振动因而红外光谱又称为分子振动转动光谱红外光丨普产生的条件一分子不是个刚体，分子中原子以平衡点为分子的每个基本

5、議制应于定的振动频中心，以非常小隨幅作卿《动用经典力方法可把最简单的双原子分子麵动形式用两个夂纟卜性小球的弹簧振动雑拟，細所示辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量只—■—有当照射分子的红外辐射频率与分子某种振动方“，分子吸收能量后式的频率相同时，可从基态振动能级跃迁到较高能量的振动能级，从而在图谱上出现相应的吸收带（只有能使偶极矩发生变化；双原子分子振动示意图的振动形式才能吸收红外辐射因为这种振动使⑶’胃可与红夕卜根据虎克定律，分子简谐振动的频率计算公辐射的电磁场相互作用的电磁场对称分子，没有偶极矩变化，辐射不能引起共振，因而

6、是非红外活⑴性，如：、、非称分子，有偶极矩变“化，是红外活性“基团振动与红外光谱区域根据各种基团都有特征的红外吸收频率的特々，式中，是化学键力常数，反映化学键强弱键对点，红外光谱可分为两大重要区域’变形、伸展运动的阻力是双原子分子的折合质的高波数段基频区和—以下的量；叫、分别代表两个小球的质量对于任意两个相邻的能级间的能量差和波数—基频区（分另丨〗为基频区又称特征区或官能团区，它是化学键和基团的特征振动频率区，其吸收光谱反映分子中特征基团的振动，特征吸收峰可作为鉴定基团！！—的依据可分为以下几个区域（见表表基频区划分名称波数—

7、跃迁类型伸缩代表、和烃伸缩振动在以下，不饱和烃、、等原子如饱（包括烯烃、炔烃、振动区芳烃）伸缩振动在以上三键及累该区域红外光谱较少，主要包括、三键和、等累积双键区的不对称积双键区伸缩振动物理与工程续表名称波数—跃迁类型双键伸缩该区主要是、、、等的伸缩振动和苯环的骨架振动，以及芳香族化合物的倍振动区频谱带弯曲该区包括一、等的弯曲振动如甲基在出现个很特征的弯曲振动吸收振动区峰，这个吸收峰的位置很少受取代基的影响，可用作判断甲基存在的依据指纹区（响如物态效应、溶剂效应等指纹区的吸收峰是由、、单键的伸缩振动以及分子骨架中的多数基团的弯

8、曲振动拉曼光谱的基本原理引起的由于各种单键的强度大体相同，相邻单键之间的相互作用，使得这个区域内的吸收光谱对当单色光照射至物质上时，光会发生散射，其结构上的微小变化非常敏感，只要在化学结构上中大部分散射光的频率与人射光频率。相同，这种散射称为瑞利散射但也有一小部分散射光的存在