紅外光譜與拉曼光譜的異同點及工作原理

第第頁紅外光譜與拉曼光譜的異同點及工作原理紅外光譜與拉曼光譜的異同點

紅外光譜又叫做紅外吸取光譜，它是紅外光子與分子振動、轉動的量子化能級共振產生吸取而產生的特征吸取光譜曲線。要產生這一種效應，需要分子內部有確定的極性，也就是說存在分子內的電偶極矩。在光子與分子相互作用時，通過電偶極矩躍遷發(fā)生了相互作用。因此，那些沒有極性的分子或者對稱性的分子，由于不存在電偶極矩，基本上是沒有紅外吸取光譜效應的。

拉曼光譜一般也是發(fā)生在紅外區(qū)，它不是吸取光譜，而是在入射光子與分子振動、轉動量子化能級共振后以另外一個頻率出射光子。入射和出射光子的能量差等于參加相互作用的分子振動、轉動躍遷能級。與紅外吸取光譜不同，拉曼光譜是一種階數更高的光子——分子相互作用，要比紅外吸取光譜的強度弱很多。但是由于它產生的機理是電四極矩或者磁偶極矩躍遷，并不需要分子本身帶有極性，因此特別適合那些沒有極性的對稱分子的檢測。

一、相同點在于：

對于一個給定的化學鍵，其紅外吸取頻率與拉曼位移相等，均代表第一振動能級的能量。因此，對某一給定的化合物，某些峰的紅外吸取波數和拉曼位移完全相同，紅外吸取波數與拉曼位移均在紅外光區(qū)，兩者都反映分子的結構信息。拉曼光譜和紅外光譜一樣，也是用來檢測物質分子的振動和轉動能級。

二、不同點在于：

兩者產生的機理不同；紅外光譜的入射光及檢測光均為紅外光，而拉曼光譜的入射光大多數是可見光，散射光也是可見光；紅外光譜測定的是光的吸取，而拉曼測定的是光的散射；紅外光譜對于水溶液、單晶和聚合物的檢測比較困難，但拉曼光譜幾乎可以不必特別制樣處理就可以進行分析，比較便利；紅外光譜不行用水做溶劑，但是拉曼可以，水似拉曼光譜的一種優(yōu)良溶劑；拉曼光譜的是利用可見光獲得的，所以拉曼光譜可用一般的玻璃毛細管做樣品池，拉曼散射光能全部透過玻璃，而紅外光譜的樣品池需要特別材料做成的。

本質區(qū)分：紅外是吸取光譜，拉曼是散射光譜；拉曼光譜光譜與紅外光譜兩種技術包含的信息通常是互補的。

緊要區(qū)分：

1、光譜的選擇性法則是不一樣的，紅外光譜是要求分子的偶極矩發(fā)生變化才能測到，而拉曼是分子的極化性發(fā)生變化才能測到；

2、紅外很簡單測量，而且信號很好，而拉曼的信號很弱；

3、使用的波長范圍不一樣，紅外光譜使用的是紅外光，尤其是中紅外，而拉曼可選擇的波長很多，從可見光到NIR，都可以使用；

4、拉曼和紅外大多數時候都是相互補充的，就是說，紅外強，拉曼弱，反之也是如此；

5、在鑒定有機化合物方面，紅外光譜具有較大的優(yōu)勢，無機化合物的拉曼光譜信息量比紅外光譜的大。

6、理論基礎和檢測方法存在明顯的不同。我們說物質分子總在不停地振動，這種振動是由各種簡正振動疊加而成的。當簡正振動能產生偶極矩的變化時，它能吸取相應的紅外光，即這種簡正振動具有紅外活性；具有拉曼活性的簡正振動，在振動時能產生極化度的變化，它能與入射光子產生能量交換，使散射光子的能量與入射光子的能量產生差別，這種能量的差別稱為拉曼位移，它與分子振動的能級有關，拉曼位移的能量水平也處于紅外光譜區(qū)。紅外光譜法的檢測直接用紅外