文章插图
通过这些得到的红外吸收光谱图我们就可以分析物质的结构 ， 获取有用的结构信息 。那么具体如何来看？
分子中的原子有两种基本振动形式类型 ， 即伸缩振动和变角振动 ， 其中变角振动又包括弯曲振动和变形振动 。如果我们把分子比作用一根弹簧连接的两个刚性小球（如下图） ， 那么弹簧长度就代表化学键的长度 。
文章插图
对于双网原子分子来说 ， 只有一种伸缩振动形式 ， 即两个小球在同一直线上来回伸缩；而对于多原子分子 ， 则存在多种振动形式 ， 比如H2O分子的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲（变形）振动（图1） ， 还有甲基的伸缩振动和不同种类的弯曲（变形）振动（图2） 。
文章插图
图1 水分子的红外谱图
文章插图
图2 甲基的振动形式
红外光谱除用波长（单位m）表征外 ， 为便于表达 ， 还广泛使用波数（单位cm-1）表征 。波数是波长的倒数 ， 表示每厘米长光波中波的个数 ， 波数和波长的关系式为:
v（cm-1）=1/（cm）=10000/（m）
文章插图
习惯上按照红外线波长 ， 将红外光谱分成三个区域：近红外区、中红外区和远红外区三个波段 。三个区的波长和波数范围如下图所示：
文章插图
其中 ， 近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的；中红外光谱属于分子的基频振动光谱；远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱 。由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区 ， 因此中红外区是研究和应用最多的区域 ， 积累的资料也最多 ， 仪器技术最为成熟 。
我们通常所说的红外光谱系指波长在2.5-25 m之间的中红外光谱 。就像每个人都有不同的指纹一样 ， 每一种化合物也都有属于自己的“指纹图谱”——红外光谱 ， 其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 。红外光谱与紫外光谱、质谱、核磁共振并称物质结构分析“四大谱” ， 是仪器分析中重要的分析手段之一 。
随着红外光谱附件技术（如显微镜、漫反射、镜面反射和掠角反射、衰减全反射等配件）和计算机软件技术（如差谱技术、红外光谱谱图压缩数据库及其网络传输等）的高速发展 ， 红外光谱技术的应用迅速拓宽至诸多领域 。
新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻 ， 测量体温成为防控疫情的必要手段 。人体红外线测温仪做为关键的医疗设备 ， 在疫情防控中充分发挥主导作用 。
文章插图
比如红外热成像体温快速筛检仪 ， 可在人流密集的公共场所进行大面积监测 ， 自动跟踪、报警高温区域 ， 与可见光视频配合 ， 快速找出并追踪体温较高的人员（如上图） 。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射 。人体发出的红外辐射被红外热像仪的探测器和光学镜头捕捉到 ， 然后将这些红外辐射能量分布图形反映到光敏元件上 ， 从而获得红外热像图 ， 这种热像图与物体表面的热分布场相对应 。
推荐阅读
- 400句 春夏秋冬诗词名句 古诗中的春夏秋冬
- 每个男性的生殖器官 男性生殖生理学图集
- 揭秘俗语“二百五”的由来 二百五什么意思
- 王者荣耀s22更新内容新消息 王者荣耀无法更新
- 这是一个关于菊花的知识 菊花的资料
- 你知道授衣节与寒衣节的来历吗？ 七月流火 九月授衣
- 菠萝蜜臭还是榴莲臭 菠萝蜜臭吗
- 营养液如何正确使用才能更容易被植物吸收 营养液喷叶还是浇土好
- 甲骨文是中国发现最早的文字 甲骨文来源于古埃及