第3章　红外光谱分析法

3.1　引言

当物质受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，由其振动或转动引起偶极矩的变化，从而使分子振动能级和转动能级从基态跃迁到激发态，得到分子振动能级和转动能级的变化，该变化产生的振动-转动光谱，称为红外光谱（infrared spectra，IR）。红外光谱属于分子吸收光谱。

20世纪60年代，采用光栅代替棱镜作为色散元件，分辨率显著提高，测量范围变宽。20世纪70年代以后，由于计算机技术的飞速发展，加上快速傅里叶技术的推广应用，使得基于光相干性原理而设计的干涉性-傅里叶变换红外光谱仪器进入市场，解决了光栅仪器的固有弱点，使红外光谱发展到了一个崭新的阶段。每一种物质的红外光谱都有其自身的特征，就像人的指纹一样，因此人们也称红外光谱为“分子的指纹光谱”。红外光谱主要获得的是分子振动和转动的信息，绝大多数物质分子的结构都可以用红外光谱来判断。根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系，便可确定分子的空间构型，求出化学键的键力常数、键长和键角，从而推断分子中存在某一基团或化学键，进而确定分子的化学结构，也可以依据特征吸收谱带强度的改变，对混合物及化合物进行定量分析。近年来，红外光谱分析法应用于生命科学的各个研究领域，如蛋白质、DNA等结构的解析和测序等。