Що вимірює інфрачервона спектроскопія?

Мені подобається думати про те, що вона вимірює тінь молекули.

Деякі зв'язки в молекулі вібрують з певними швидкостями / конформаціями при опроміненні інфрачервоним випромінюванням. В основному він використовується в поєднанні з ядерним магнітним резонансом або мас-спектрометрією для виявлення невідомих сполук в аналітичній органічній або неорганічній хімії.

Інфрачервона (ІЧ) спектроскопія вимірює зміну дипольного моменту молекул внаслідок опромінення їх світлом на частотах, які викликають переходи між вібраційними енергетичними рівнями.

The піки що виявляються на ІЧ-спектрі лежать в діапазоні # 400 - "4000 см" ^ (- 1) # або так, і даються шляхом переходу від одного коливального енергетичного рівня до іншого.

Коли ми приземляємося на резонансна частота при скануванні діапазону частот, що відповідає частоті коливального режиму молекули. Нижче наведено приклади метану:

Зазвичай ми вимірюємо поглинання. Для простоти: a невращающийся лінійний ангармонічний осцилятор має рівні енергії, надані другому порядку:

#tildeE_ (upsilon) = tildeomega_e (upsilon + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

де:

• # tildeomega_e # - основна частота коливань молекули в її положенні рівноваги (відсутність зміщення).
• # tildeomega_echi_e # - константа ангармонічності молекули в її положенні рівноваги (відсутність зміщення).

Ті переходи поглинання надаються:

#color (синій) (tildenu_ (upsilon-> upsilon + 1)) = tildeomega_e (upsilon + 1 + 1/2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1 + 1/2) ^ 2 - tildeomega_e (upsilon + 1 / 2) - tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e (upsilon + 3/2 - upsilon - 1/2) + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - tildeomega_echi_e (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e (upsilon + 1/2) ^ 2 - (upsilon + 3/2) ^ 2 #

# = tildeomega_e + tildeomega_echi_e upsilon ^ 2 + upsilon + 1/4 - upsilon ^ 2 - 3upsilon - 9/4 #

# = колір (синій) (tildeomega_e -2tildeomega_echi_e (upsilon + 1) #