通过这些得到的红外吸收光谱图我们就可以分析物质的结构,获取有用的结构信息。那么具体如何来看?
分子中的原子有两种基本振动形式类型,即伸缩振动和变角振动,其中变角振动又包括弯曲振动和变形振动。如果我们把分子比作用一根弹簧连接的两个刚性小球(如下图),那么弹簧长度就代表化学键的长度。
对于双原子分子来说,只有一种伸缩振动形式,即两个小球在同一直线上来回伸缩;而对于多原子分子,则存在多种振动形式,比如H2O分子的对称伸缩振动、反对称伸缩振动和弯曲(变形)振动(图1),还有甲基的伸缩振动和不同种类的弯曲(变形)振动(图2)。
图1 水分子的红外谱图
图2 甲基的振动形式
红外光谱除用波长λ(单位μm)表征外,为便于表达,还广泛使用波数(单位cm-1)表征。波数是波长的倒数,表示每厘米长光波中波的个数,波数和波长的关系式为:
v(cm-1)=1/λ(cm)=10000/λ(μm)