第二节红外吸收光谱的基本原理一、分子的振动与红外吸收任何物质的分子都是由原子通过化学键联结起来而组成的。分子中的原子与化学键都处于不断的运动中。它们的运动，除了原子外层价电子跃迁以外，还有分子中原子的振动和分子本身的转动。这些运动形式都可能吸收外界能量而引起能级的跃迁，每一个振动能级常包含有很多转动分能级，因此在分子发生振动能级跃迁时，不可避免的发生转动能级的跃迁，因此无法测得纯振动光谱， 故通常所测得的光谱实际上是振动-转动光谱， 简称振转光谱。1、双原子分子的振动分子的振动运动可近似地看成一些用弹簧连接着的小球的运动。以双原子分子为例，若把两原子间的化学键看成质量可以忽略不计的弹簧，长度为 r（键长），两个原子分子量为m1、m2。如果把两个原子看成两个小球，则它们之间的伸缩振动可以近似的看成沿轴线方向的简谐振动，如图3— 2。因此可以把双原子分子称为谐振子。这个体系的振动频率υ （以波数表示），由经典力学（虎克定律）可导出：C——光速（ 3×108 m/s）υ = K ——化学键的力常数（ N/m）μ ——折合质量（ kg）μ = 如果力常数以N/m 为单位，折合质量 μ 以原子质量为单位，则上式可简化为υ =130.2 双原子分子的振动频率取决于化学键的力常数和原子的质量，化学键越强，相对原子质量越小，振动频率越高。H-Cl 2892.4 cm-1 C=C 1683 cm-1C-H 2911.4 cm-1C-C 1190 cm-1同类原子组成的化学键（折合质量相同） ，力常数大的，基本振动频率就大。由于氢的原子质量最小，故含氢原子单键的基本振动频率都出现在中红外的高频率区。2、多原子分子的振动1|D|ì2 cKm1m2m1 m2+Kμ(1)、基本振动的类型多原子分子基本振动类型可分为两类：伸缩振动和弯曲振动。亚甲基 CH2 的各种振动形式。对称伸缩振动不对称伸缩振动亚甲基的伸缩振动剪式振动面内摇摆面外摇摆扭曲变形面内弯曲振动面外弯曲振动亚甲基的基本振动形式及红外吸收A、伸缩振动用υ 表示，伸缩振动是指原子沿着键轴方向伸缩，使键长发生周期性的变化的振动。伸缩振动的力常数比弯曲振动的力常数要大，因而同一基团的伸缩振动常在高频区出现吸收。周围环境的改变对频率的变化影响较小。由于振动偶合作用，原子数 N 大于等于 3 的基团还可以分为对称伸缩振动和不对称伸缩振动符号分别为 υ s和υ as一般 υ as比υ s的频率高。B、弯曲振动用δ 表示，弯曲振动又叫变形或变角振动。一般是指...
