返回首页

近红外光谱分析技术的基本原理

时间:2009-03-03 15:43来源: 作者: 点击:
近红外光谱分析技术综合了多种学科,包括光谱学、化学计量学和计算机科学等。本章内容主要包括近红外光谱的产生机理和特点、近红外光谱分析中的化学计量学方法。 2.1近红外光谱
  近红外光谱分析技术综合了多种学科,包括光谱学、化学计量学和计算机科学等。本章内容主要包括近红外光谱的产生机理和特点、近红外光谱分析中的化学计量学方法。 §2.1近红外光谱的产生机理和特点 分子在红外光谱内的吸收产生于分子振动或转动的状态变化或分子振动或转动状态在不同的能级间跃迁。能量跃迁包括基频跃迁(对应分子振动状态在相邻振动能级之间的跃迁)、倍频跃迁(对应于分子振动状态在相隔一个或几个振动能级之间的跃迁)和合频跃迁(对应于分子两种振动状态的能级同时发生跃迁)。所有近红外光谱的吸收谱带都是中红外吸收的基频(4000-1600cm-1)的倍频及合频。
可以从经典力学与量子力学两种观点来说明分子的基频、倍频与合频的概念。按照经典力学,最简单的分子由两个质量分别为m1m2的原子组成,可模拟为由弹簧连在一起的两个小球组成的弹簧振子。由虎克定律知道,这种系统的振动属简谐振动,它的振动频率为:                             21 式中K为力常数,其值决定于组成分子的两个原子间键能量的大小,μ为双原子分子的折合质量。如果组成分子的两个原子的质量分别为m1m2,则 K以毫达因/nm为单位(1达因=10-9牛),μ取原子量单位,则双原子分子机械振动相应的波数频率为:                 22 若分子是极性分子,则分子在机械振动的同时产生电磁场的振动,其波数频率与机械振动的波数频率相同。若用表示分子电振动波数频率                        23 分子的这种振动频率就称为振动的基频,分子也可以按基频的整数倍……频率发生振动,这种频率称为分子振动的一、二……级倍频。若分子中存在几种频率的振动,则在一定条件下两种频率的振动可以发生耦合,形成频率相当于两种频率之和的所谓合频振动。     当力常数以及原子的质量为某一给定数值时,根据式(21)计算得到的振动光谱理应是一根狭窄的谱线,而实际上却是具有一定宽度的吸收带,此外在接近振动频率的整数倍处,或在两个振动频率之和的波数处,都可以找到强度虽然很弱但却是肯定存在的所谓倍频、合频等吸收带,这些现象都难以用经典力学为基础所推导出的振动方程式来解释的。
顶一下
(0)
0%
踩一下
(0)
0%
------分隔线----------------------------
最新评论 查看所有评论
发表评论 查看所有评论
请自觉遵守互联网相关的政策法规,严禁发布色情、暴力、反动的言论。
评价:
表情:
用户名: 密码: 验证码:
发布者资料
admin 查看详细资料 发送留言 加为好友 用户等级:高级会员 注册时间:2009-02-20 15:02 最后登录:2009-05-13 13:05
推荐内容