实验室分析方法--红外吸收光谱的产生
当用红外线去照射样品时，此辐射不足以引起分子中电子能级的跃迁，但可以被分子吸收引起振动和转动能级的跃迁。在红外光谱区实际所测得的谱图是分子的振动与转动运动的加和表现，故红外光谱亦称为振转光谱。按红外线波长不同，往往将红外吸收光谱划分为三个区域，如表1所示。
表1 红外区的划分
区域 | σ/cm—1 | ν/μm | 能级跃迁类型 |
近红外区 | 13300~4000 | 0.75~2.5 | 分子化学键振动的倍频和组合频 |
中红外区 | 4000~400 | 2.5~2.5 | 化学键振动的基频 |
远红外区 | 400~10 | 25~1000 | 骨架振动、转动 |
物质的分子吸收红外光发生振动和转动能级跃迁，必须满足以下两个条件:①红外辐射光量子具有的能量等于分子振动能级能量差△B；②分子振动时必须伴随偶极矩的变化，具有偶极矩变化的分子振动是红外活性振动，否则为非红外活性振动。
由经典力学或量子力学均可推出双原子分子振动频率（Hz）的计算公式为:
用波数（cm—1）作单位时:
式中 k一键的力常数，dyn/cm；
μ一折合质量（
c一光速
若力常数k单位用N/cm，折合质量μ采用原子质量单位m=1.65×10—24g，上式可简化为
表1给出了部分化学键的伸缩振动力常数，表中的力常数除已注明者外，都是由简谱振动频率推算出来的。
表1 化学键的伸缩振动力常数
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