定性: 红外光谱最重要的应用是中红外区有机化合物 的结构鉴定。通过与标准谱图比较，可以确定化合物 的结构；对于未知样品，通过官能团、顺反异构、取 代基位置、氢键结合以及络合物的形成等结构信息可 以推测结构。 定量: 近年来红外光谱的定量分析应用也有不少报道, 尤其是近红外、远红外区的研究报告在增加。如近红 外区用于含有与C，N，O等原子相连基团化合物的定 量；远红外区用于无机化合振-转跃迁，能量低 应用范围广：几乎所有有机物均有红外吸收 分子结构更为精细的表征：通过红外光谱的波 数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子 结构 分析速度快 固、液、气态样均可用，且样品用量少 红外光谱主要用于定性分析，也可进行定量分析

红外光谱特点

IR 光源
动镜
BF = BM
光程差 = 0 检测器
迈克尔逊干涉仪-2
干涉仪 定镜
BF
BM
l 0 -l
分束器
IR Source
动镜
BF = BM - 1/8 光程差 = 1/4
检测器 Detector
迈克尔逊干涉仪-3
干涉仪 定镜
BF BM
l 0 -l
分束器 IR Source
动镜
BF = BM - 1/4 光程差 = 1/2
红外光波谱的一定范围 。 （2）峰强：红外吸收峰的强度取决于分子振动时偶极矩的 变化，振动时分子偶极矩的变化越小，谱带强度也就越弱。 一般说来，极性较强的基团(如C=O,C-X)振动，吸收强度较
大；极性较弱的基团(如C=C,N-C等)振动，吸收强度较弱；
红外光谱图的三要素
（3）峰形：不同基团的某一种振动形式可能会在同一频 率范围内都有红外吸收，如-OH、-NH的伸缩振动峰 都在3400-3200 cm-1但二者峰形状有显著不同。此时峰 形的不同有助于官能团的鉴别。
谱图的一般的解析流程：
主要应用领域
有机、无机、高分子材料的成分分析及结构剖析
教育、科研、石油、化工、农业、食品、医药、 商检 质检、海关、公安、汽车、珠宝、环保及国防科 学等领域
傅里叶变换红外光谱仪结构图
傅里叶变换红外光谱仪光路图
迈克尔逊干涉仪-1
干涉仪 定镜
BF
BM
l 0 -l
分束器
检测器
迈克尔逊干涉仪-4
定镜
干涉仪
IR
0 -
分束器
光源
动镜
检测器
1. 样品测试过程演示 2.样品制备简介。
傅立叶变换的优点：



FTIR不需要分光，因此检测器接收到的光通 量较色散型仪器大得多，因此提高了信噪比和 灵敏度，有利于弱光谱的检测； FTIR的扫描速度极快，能在很短的时间里 （<1s）获得全谱域的光谱响应； FTIR仪器与计算机技术的结合，使IR的整机 性能大大提高，价格下降，使FTIR的商品仪 器获得了普及。
红外光区的划分
波数
波长

波长与波数之间的关系为： （波数） / cm-1 =104 /（ / µ m）
红外光谱图

当一束连续变化的各种波长的红外光照射样品 时，其中一部分被吸收，吸收的这部分光能就 转变为分子的振动能量和转动能量；另一部分 光透过，若将其透过的光用单色器进行色散， 就可以得到一谱带。若以波长或波数为横坐标， 以百分吸收率或透光度为纵坐标，把这谱带记 录下来，就得到了该样品的红外吸收光谱图。
傅立叶变换红外光谱仪
Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR)
70年代出现，是一种非色散型红外吸收光谱 仪，其光学系统的主体是迈克尔逊干涉仪。 （Michelson） 测量步骤： 1、测得一组包含原辐射全部光谱信息的干涉 图； 2、经计算机进行傅立叶变换，获得红外吸收 光谱图。
红外光谱谱图认识
红外光谱图： 纵坐标为透过率， 横坐标为波长λ （ μm ） 或波数（cm-1） 例1： Octane（辛烷） 红外光谱图
红外谱图的两个重要区域

高波数段：4000-1500cm-1（官能团区）
含氢官能团、含双键或叁键的官能团在官能团区有吸收，如OH， NH以及C=O等重要官能团在该区域有吸收，它们的振动受分子 中剩余部分的影响小。
红外光谱产生的条件
先看看H2O和CO2分子的谱图产生情况：
例2：H2O分子
例3：CO2分子的振动
红外光谱产生的条件
条件： (1) 辐射应具有能满足物质产生振动跃迁所需的能量； (2) 辐射与物质间有相互偶合作用。 对称分子：没有偶极矩，辐射不能引起共振， 无红外活性。 如：N2、O2、Cl2 等。 非对称分子：有偶极矩，红外活性。

低波数段：1500cm-1以下（指纹区）
不含氢的单键、各键的弯曲振动出现在1300cm-1以下的低波数区。 该区域的吸收特点是振动频率相差不大，振动的耦合作用较强， 因此易受邻近基团的影响。同时吸收峰数目较多，代表了有机分 子的具体特征。大部分吸收峰都不能找到归属，犹如人的指纹。 因此，指纹区的谱图解析不易，但与标准谱图对照可以进行最终 确认。
赛默飞世尔IS-10型傅立叶红外光谱仪 FTIR
教学要求
要求 1、掌握本实验室红外光谱仪的基本原理 及构造，掌握本次讲述的6种附件的 使用范围及测量方法 2、了解红外光谱区域的划分及红外光谱吸收 产生的条件。 3、掌握简单红外谱图的定性分析。
红外光谱概述
发展历程

1800年英国科学家赫谢尔发现红外线 1936年世界第一台棱镜分光单光束红外光谱仪制成 1946年制成双光束红外光谱仪 60年代制成以光栅为色散元件的第二代红外光谱仪 70年代制成傅立叶变换红外光谱仪，使扫描速度大大 提高 70年代末，出现了激光红外光谱仪，共聚焦显微红外 光谱仪等
红外光谱与分子结构的关系
红外光谱源于分子振动产生的吸收，其吸收 频率对应于分子的振动频率。大量实验结果 表明，一定的官能团总是对应于一定的特征 吸收频率，即有机分子的官能团具有特征红 外吸收频率。这对于利用红外谱图进行分子 结构鉴定具有重要意义。
红外光谱图的三要素
峰位、峰强和峰形
（1）峰位：分子内各种官能团的特征吸收峰只出现在