近紅(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計(ji)是(shi)壹(yi)種(zhong)基於(yu)分(fen)子振(zhen)動(dong)與(yu)光(guang)譜(pu)吸收(shou)原(yuan)理的(de)分(fen)析儀器(qi)，以(yi)下是(shi)對其原(yuan)理的(de)詳(xiang)細揭(jie)秘：
壹(yi)、基本(ben)原(yuan)理
1.分(fen)子振(zhen)動(dong)與(yu)能(neng)級(ji)躍(yue)遷
分(fen)子振(zhen)動(dong)基礎(chu)：分(fen)子中的(de)原(yuan)子並(bing)非(fei)靜止不動(dong)，而(er)是在其平(ping)衡位(wei)置附(fu)近不停(ting)地振動(dong)。這(zhe)些振動(dong)包(bao)括(kuo)伸縮振動(dong)（如(ru)化學(xue)鍵的(de)伸(shen)縮）和彎(wan)曲振動(dong)（如(ru)鍵角的(de)變(bian)動(dong)）等(deng)多種(zhong)形式(shi)。不(bu)同(tong)的(de)化學(xue)鍵和分(fen)子結(jie)構具有各自(zi)特(te)定(ding)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率。
能(neng)級(ji)躍(yue)遷：根(gen)據量(liang)子力學(xue)原(yuan)理，分(fen)子的(de)振(zhen)動(dong)能(neng)量(liang)是(shi)量(liang)子化的(de)，即分(fen)子只(zhi)能(neng)處於(yu)壹(yi)些不連(lian)續(xu)的(de)能(neng)級(ji)狀(zhuang)態(tai)。當(dang)分(fen)子吸收(shou)特(te)定波長的(de)近紅(hong)外光(guang)時，光(guang)子的(de)能(neng)量(liang)恰(qia)好等(deng)於分(fen)子振(zhen)動(dong)的(de)能(neng)級(ji)差(cha)，分(fen)子就會從(cong)低(di)能(neng)級(ji)躍(yue)遷到高能(neng)級(ji)，產生(sheng)能(neng)級(ji)躍(yue)遷。
2.近紅(hong)外光(guang)譜(pu)的(de)產生(sheng)
倍(bei)頻(pin)與(yu)合頻(pin)吸收(shou)：在(zai)近紅(hong)外區(qu)域，主要記(ji)錄(lu)的(de)是(shi)含氫基團(tuan)X-H振動(dong)的(de)倍(bei)頻(pin)和合頻(pin)吸收(shou)。這(zhe)是因為(wei)含氫基團(tuan)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率較高，其倍(bei)頻(pin)和合頻(pin)剛好(hao)落(luo)在近紅(hong)外區(qu)。例(li)如(ru)，壹(yi)個(ge)分(fen)子中某個化學(xue)鍵的(de)基頻(pin)振動(dong)頻(pin)率為(wei)ν，那麽(me)它的(de)二(er)倍(bei)頻(pin)、三倍(bei)頻(pin)等倍(bei)頻(pin)，以(yi)及不同(tong)化學(xue)鍵振動(dong)頻(pin)率之(zhi)和(he)或差的(de)合頻(pin)等，都(dou)可能(neng)在(zai)近紅(hong)外區(qu)產生(sheng)吸收(shou)峰。
非(fei)諧振(zhen)性(xing)影響：分(fen)子振(zhen)動(dong)並(bing)非(fei)完(wan)*遵循簡諧振(zhen)動(dong)規(gui)律(lv)，存(cun)在壹(yi)定(ding)的(de)非(fei)諧振(zhen)性(xing)。這(zhe)種(zhong)非(fei)諧振(zhen)性(xing)使(shi)得分(fen)子在(zai)振動(dong)過程(cheng)中，能(neng)級(ji)間(jian)隔會隨振(zhen)動(dong)能(neng)量(liang)的(de)變(bian)化而略有(you)改變，從而(er)導(dao)致倍(bei)頻(pin)和合頻(pin)吸收(shou)峰的(de)出(chu)現，豐(feng)富(fu)了(le)近紅(hong)外光(guang)譜(pu)的(de)信(xin)息。
二(er)、近紅(hong)外分(fen)光(guang)光(guang)度(du)計(ji)分(fen)子結(jie)構與(yu)光(guang)譜(pu)吸收(shou)的(de)關(guan)系
1.不同(tong)基團(tuan)的(de)特(te)征吸收(shou)
含氫基團(tuan)：各類含氫基團(tuan)由於其獨(du)*的(de)化學(xue)鍵性(xing)質和振動(dong)頻(pin)率，在(zai)近紅(hong)外光(guang)譜(pu)中表現出(chu)不同(tong)的(de)吸收(shou)特(te)征。例(li)如(ru)，甲基、亞甲(jia)基等(deng)基團(tuan)中的(de)C-H鍵(jian)伸縮振(zhen)動(dong)會產生(sheng)倍(bei)頻(pin)和合頻(pin)吸收(shou)，其吸收(shou)峰的(de)位(wei)置和(he)強(qiang)度(du)可(ke)以(yi)作(zuo)為識別這(zhe)些基團(tuan)的(de)依(yi)據。而(er)且，同(tong)壹(yi)基團(tuan)在不同(tong)化學(xue)環境(jing)中，由於受(shou)到周(zhou)圍(wei)原(yuan)子或基團(tuan)的(de)影響，其振(zhen)動(dong)頻(pin)率會發(fa)生(sheng)位(wei)移，吸收(shou)峰的(de)位(wei)置也(ye)會相(xiang)應改變(bian)，這(zhe)被稱(cheng)為(wei)基團(tuan)的(de)化學(xue)位(wei)移效應。
其他(ta)基團(tuan)：除(chu)了含氫基團(tuan)外，其他(ta)壹(yi)些基團(tuan)如(ru)羰(tang)基、氨基等(deng)也(ye)可能(neng)在(zai)近紅(hong)外區(qu)產生(sheng)較弱的(de)吸收(shou)，這(zhe)些吸收(shou)峰同(tong)樣(yang)可以(yi)提供有關(guan)分(fen)子結(jie)構的(de)信(xin)息。
2.分(fen)子結(jie)構對光(guang)譜(pu)的(de)影響
官能(neng)團(tuan)種(zhong)類與(yu)位(wei)置：分(fen)子中官能(neng)團(tuan)的(de)種(zhong)類、數(shu)量(liang)以(yi)及它們在分(fen)子中的(de)相(xiang)對位(wei)置都(dou)會對(dui)近紅(hong)外光(guang)譜(pu)產生(sheng)影響。不(bu)同(tong)的(de)官能(neng)團(tuan)組合和連接方式(shi)會導(dao)致分(fen)子振(zhen)動(dong)模(mo)式(shi)的(de)差(cha)異，進而(er)使(shi)光(guang)譜(pu)中的(de)吸收(shou)峰位(wei)置、強(qiang)度(du)和(he)形狀(zhuang)發生(sheng)變化。通(tong)過分(fen)析光(guang)譜(pu)中這(zhe)些特征(zheng)吸收(shou)峰的(de)變(bian)化，可以(yi)推(tui)斷(duan)分(fen)子中官能(neng)團(tuan)的(de)存(cun)在及其周(zhou)圍(wei)的(de)化學(xue)環境(jing)。
分(fen)子構(gou)象與(yu)相(xiang)互作(zuo)用：分(fen)子的(de)構(gou)象（如(ru)折(zhe)疊(die)、扭(niu)曲等）以(yi)及分(fen)子內(nei)或分(fen)子間(jian)的(de)相(xiang)互作用也會改(gai)變(bian)分(fen)子的(de)振(zhen)動(dong)狀(zhuang)態。例(li)如(ru)，氫鍵的(de)形(xing)成會使(shi)參與(yu)氫(qing)鍵的(de)X-H鍵(jian)的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率降(jiang)低(di)，吸收(shou)峰向長波方(fang)向移動(dong)；分(fen)子內(nei)共(gong)軛(e)體(ti)系(xi)的(de)存(cun)在會使(shi)電子雲(yun)分(fen)布(bu)更(geng)加(jia)均勻，降低(di)某些化學(xue)鍵的(de)振(zhen)動(dong)頻(pin)率，從(cong)而影響近紅(hong)外光(guang)譜(pu)的(de)吸收(shou)特(te)性(xing)。
