在做紅外光譜（IR）測試時(shí)，科學(xué)指南針檢測平臺工作人員在與很多同學(xué)溝通中了解到，好多同學(xué)對IR不太了解，針對此，科學(xué)指南針檢測平臺團(tuán)隊(duì)組織相關(guān)同事對網(wǎng)上海量知識進(jìn)行整理，希望可以幫助到科研圈的伙伴們；

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多原子分子由于原子數(shù)目增多，組成分子的鍵或基團(tuán)和空間結(jié)構(gòu)不同，其振動光譜比雙原子分子要復(fù)雜。但是可以把它們的振動分解成許多簡單的基本振動，即簡正振動。

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1.簡正振動

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簡正振動的振動狀態(tài)是分子質(zhì)心保持不變，整體不轉(zhuǎn)動，每個(gè)原子都在其平衡位置附近做簡諧振動，其振動頻率和相位都相同，即每個(gè)原子都在同一瞬間通過其平衡位置，而且同時(shí)達(dá)到其最大位移值。分子中任何一個(gè)復(fù)雜振動都可以看成這些簡正振動的線性組合。

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2.簡正振動的基本形式

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一般將振動形式分成兩類：伸縮振動和變形振動。

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（1）伸縮振動

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原子沿鍵軸方向伸縮，鍵長發(fā)生變化而鍵角不變的振動稱為伸縮振動，用符號n表示。它又可以分為對稱伸縮振動（ns）和不對稱伸縮振動（nas）。對同一基團(tuán)，不對稱伸縮振動的頻率要稍高于對稱伸縮振動。

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（2）變形振動（又稱彎曲振動或變角振動）

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基團(tuán)鍵角發(fā)生周期變化而鍵長不變的振動稱為變形振動，用符號d表示。變形振動又分為面內(nèi)變形和面外變形振動。面內(nèi)變形振動又分為剪式（以d表示）和平面搖擺振動（以r表示）。面外變形振動又分為非平面搖擺（以w表示）和扭曲振動（以t表示）。

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3.基本振動的理論數(shù)

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簡正振動的數(shù)目稱為振動自由度，每個(gè)振動自由度相當(dāng)于紅外光譜圖上一個(gè)基頻吸收帶。設(shè)分子由n個(gè)原子組成，每個(gè)原子在空間都有3個(gè)自由度，原子在空間的位置可以用直角坐標(biāo)中的3個(gè)坐標(biāo)x、y、z表示，因此，n個(gè)原子組成的分子總共應(yīng)有3n個(gè)自由度，即3n種運(yùn)動狀態(tài)。但在這3n種運(yùn)動狀態(tài)中，包括3個(gè)整個(gè)分子的質(zhì)心沿x、y、z方向平移運(yùn)動和3個(gè)整個(gè)分子繞x、y、z軸的轉(zhuǎn)動運(yùn)動。這6種運(yùn)動都不是分子振動，因此，振動形式應(yīng)有（3n-6）種。但對于直線型分子，若貫穿所有原子的軸是在x方向，則整個(gè)分子只能繞y、z軸轉(zhuǎn)動，因此，直線性分子的振動形式為（3n-5）種。

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每種簡正振動都有其特定的振動頻率，似乎都應(yīng)有相應(yīng)的紅外吸收帶。實(shí)際上，絕大多數(shù)化合物在紅外光譜圖上出現(xiàn)的峰數(shù)遠(yuǎn)小于理論上計(jì)算的振動數(shù)，這是由如下原因引起的：

（1）沒有偶極矩變化的振動，不產(chǎn)生紅外吸收；

（2）相同頻率的振動吸收重疊，即簡并；

（3）儀器不能區(qū)別那些頻率十分接近的振動，或吸收帶很弱，儀器檢 測不出；

（4）有些吸收帶落在儀器檢測范圍之外。

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