
【化】 infra-red spectrum(IR spectrum); infrared spectrum; IR spectrum
红外光谱(Infrared Spectroscopy,简称IR)是分析化学中用于检测物质分子结构的重要技术,其原理基于分子对特定波长红外光的吸收特性。该术语在汉英词典中对应"红外"(Infrared,指波长介于可见光与微波之间的电磁波)和"光谱"(Spectroscopy,指通过电磁辐射与物质相互作用研究物质组成的方法)的组合释义。
根据国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)定义,红外光谱的测量范围通常为4000-400 cm⁻¹波数,对应分子振动能级跃迁。该技术通过检测样品吸收红外光的特征频率,生成包含吸收峰位置、强度及形状的图谱,可用于有机化合物官能团鉴定、材料表征等领域。美国国家标准与技术研究院(NIST)数据库显示,典型应用包括聚合物分析(如聚乙烯的C-H伸缩振动检测)、药物质量控制(如活性成分鉴定)等。
在仪器构造方面,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)已成为主流设备,其工作原理基于迈克尔逊干涉仪对红外光的调制。英国皇家化学会(RSC)实验指南指出,现代FTIR分辨率可达0.5 cm⁻¹,配合衰减全反射(ATR)附件可实现无损检测。该技术已形成ASTM E1252等标准化测试方法,中国国家标准化管理委员会(SAC)等同采用ISO 13999:2017规范其工业应用。
红外光谱(Infrared Spectroscopy,IR)是一种通过分析物质对红外光的吸收特性来研究分子结构和化学组成的光谱技术。以下从多个维度进行详细解释:
能级跃迁机制
当物质分子受到连续波长的红外光照射时,若光的频率与分子内化学键的振动或转动频率匹配,分子会吸收能量并发生振动/转动能级跃迁,形成特征吸收光谱。这种吸收与分子结构直接相关,如化学键强度、原子质量等。
光谱表示
红外光谱以波长(λ)或波数(σ)为横坐标,透光率(T%)或吸光度(A)为纵坐标,反映不同波数下的吸收强度。
根据波长范围分为:
傅里叶变换红外光谱(FTIR)的引入显著提升了分辨率和检测速度,支持复杂混合物的高效分析。
通过上述分析可见,红外光谱是化学、材料科学等领域不可或缺的工具,其核心价值在于通过分子振动信息揭示物质微观结构。
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