北京大学：《近代物理实验 Modern Physics Laboratory》课程教案（独立实验）_1-6 振动拉曼光谱

一、 掌握红外光谱区域的划分；了解红外光谱法的特点。 二、了解红外光谱吸收的产生条件；掌握双原子、多原子分子的振动。 第一节 概述 第二节 基本原理 第三节 基团频率和特征吸收峰 第四节 红外光谱仪 第五节 试样的处理和制备 第六节 红外光谱法的应用

一、掌握红外光谱区域的划分;了解红外光谱法的特点。 二、了解红外光谱吸收的产生条件;掌握双原子、多原子分子的振动。 三、掌握常用官能团的特征吸收频率,能识别简单化合物的红外光谱图 四、了解色散型和Fourier变换红外光谱仪的结构及其差异性

第一节 概述 红外分光光度法：利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收的特性来进行结构分析、定性和定量的分析方法，又称红外吸收光谱法； 一、红外光的区划 二、红外吸收过程 三、红外光谱的作用 四、红外光谱的表示方法 五、IR与UV的区别 第二节 红外分光光度法基本原理 红外分光光度法——研究物质结构与红外光谱之间关系 红外光谱——由吸收峰位置和吸收峰强度共同描述 一、红外吸收光谱的产生 二、振动形式 三、振动的自由度 四、特征峰与相关峰 五、吸收峰位置 六、吸收峰强度

1. 产生红外吸收的条件是什么?是否所有的分子振动都会产生红外吸收光谱?为什 么? 解:条件:激发能与分子的振动能级差相匹配,同时有偶极矩的变化. 并非所有的分子振动都会产生红外吸收光谱,具有红外吸收活性,只有发生偶极 矩的变化时才会产生红外光谱

红外吸收光谱又称为分子振动—转动光谱。当样品受到频率连续变化的红外光照射时，分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比与波数或波长关系的曲线，就得到红外光谱

当光照射到物质上时会发生非弹性散射,散 射光中除有与激发光浪长相同的弹性成分(瑞利 散射)外,还有比激发光浪长长的和短的成分 后一现象统称为喇曼效应。由分子振动、固体中 的光学声子等元激发与激发光相互作用产生的非 弹性散射称为喇曼散射,一般把瑞利散射和喇曼 散射合起来所形成的光谱称为喇曼光谱。由于喇 曼散射非常弱,所以一直到1928年才被印度物 理学家喇曼等所发现

第一节 概述 一、红外光的区划 二、红外吸收过程 三、红外光谱的作用 四、红外光谱的表示方法 五、IR与UV的区别 第二节 红外分光光度法基本原理 一、红外吸收光谱的产生 二、振动形式 三、振动的自由度 四、特征峰与相关峰 五、吸收峰位置 六、吸收峰强度

一. 一般描述 二. 非弹性X-射线散射 三. Raman 散射和Brilouin 散射 四. 远红外和红外吸收光谱 五. 非弹性中子散射

3.1 一维单原子链的振动 3.2 一维双原子链的振动 3.3 三维晶格振动 3.4 远红外和红外吸收光谱 3.5 极化激元（ Polariton）