下载文档原格式
傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别与联系傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）和拉曼光谱（Raman Spectroscopy）是常用的分析技术，在有机化学、材料科学、生物医学领域等均有广泛应用。
它们在分析原理、适用范围、技术特点等方面存在着很多区别和联系。
以下是傅里叶红外光谱和拉曼光谱的区别与联系：区别：1.导致谱带的物理机制不同：傅里叶红外光谱利用分子的振动转动辐射，分析样品的红外吸收光谱；而拉曼光谱则是利用分子的转动振动辐射，分析样品的拉曼散射光谱。
2.峰位不同：傅里叶红外光谱的峰位范围一般在4000-400 cm-1，主要分析分子的化学键状态和基团特性；而拉曼光谱的峰位范围一般在4000-50 cm-1，主要分析分子的整体结构及动力学状况。
3.灵敏度不同：相对于傅里叶红外光谱，拉曼光谱的强度更弱，所需的样品量较多，具有较高的灵敏度。
4.技术特点不同：傅里叶红外光谱拥有高分辨率、宽波谱扫描范围、方便快捷等特点，并且不受样品吸收背景干扰；而拉曼光谱则具有无毒无害、不需样品预处理、无须透明样品等特点。
联系：1.分析基本原理相同：傅里叶红外光谱和拉曼光谱都是基于分子对光的作用来分析化学样品的结构和组成。
2.反应IF相同：傅里叶红外光谱和拉曼光谱都可以通过相应的分析方法来反映样品中特定的官能团或化学键。
3.用途相似：傅里叶红外光谱和拉曼光谱在材料分析、制药研发、生物医学、食品安全等领域都有着广泛的应用。
例如用FTIR进行药物分析、化学反应监测、纳米颗粒材料表面特征分析；而拉曼光谱则广泛应用于生物分析、纳米粒子、陶瓷、高分子材料等领域。
综上所述，傅里叶红外光谱和拉曼光谱各有其自身特点和优势，在不同的分析领域和具体应用中，可以灵活选用，互为补充，为科学技术和产业发展提供了重要的支撑。
拉曼光谱和傅里叶红外光谱的关系和区别
拉曼光谱和傅立叶红外光谱都是用于研究物质分子结构的光谱学技术，但它们的原理和应用场合略有不同：
1. 原理不同
傅里叶红外光谱是基于物质的分子振动，即当红外光谱穿过物质时，物质中的分子会吸收光谱能量，分子的振动状态发生变化，从而产生特定的吸收峰。
而拉曼光谱则是基于拉曼散射现象，即当光线照射到物质表面时，光子和分子进行非弹性碰撞，产生散射光谱（即拉曼光谱）。
在拉曼散射过程中，分子的电磁场会引起光子的电磁场的微小变化，从而使得散射光谱具有与吸收光谱不同的信息。
2. 应用场合不同
傅里叶红外光谱一般用于物质的结构分析、属性鉴定和质谱分析等方面。
由于吸收峰的强度与结构、分子间的相互作用以及化学键的种类等相关，因此可以用来定性和定量分析化合物的组成和结构。
而拉曼光谱的应用则更加广泛，可用于分析固体、液体、气体甚至表面所形成的薄膜等。
拉曼光谱的优势在于它可以检测表面物质的结构和组成，对于具有结构
差异的同一样品，拉曼光谱相对较容易区分。
3. 检测灵敏度不同
拉曼光谱的灵敏度较低，对于检测含量较小的有机物质等比较困难，但其优势在于非接触检测和对于一些无法单独检测的样品成分的检测。
而傅里叶红外光谱的灵敏度较高，可检测含量较低的有机物质等。
红外光谱与拉曼光谱的区别
红外光谱和拉曼光谱是物质分析中常用的两种光谱技术，它们的主要区别在于所测定的谱线类型和分析的方法。
红外光谱涉及物质中的分子振动，通过测量分子在不同频率下的振动能量吸收情况来得到分子结构信息。
而拉曼光谱则是通过测量分子散射光的频率与强度来分析分子结构。
此外，红外光谱对称性较高的分子有较强的吸收，而拉曼光谱则对称性较低的分子有较强的信号。
因此，两种光谱技术通常结合使用，以便更全面地分析样品。
- 1 -。
红外光谱与拉曼光谱的异同点
作为检测物质构成的有效手段，红外光谱和拉曼光谱具有相似性和区别。
在相似之处，首先，它们都是物质分子振动光谱的重要手段之一。
红外光谱和拉曼光谱都是通过测量物质对特定频率的光吸收或散射来识别和定量化学物质。
其次，他们不仅可以用于定性分析，而且可以用于定量分析。
通过每种物质的红外光谱和拉曼光谱的独特性，可以对其进行准确鉴定。
它们也可以通过吸收或散射的光强度来测量物质的浓度。
还有，它们都可以通过在积分球中测量来进行全反射。
尽管他们有共同之处，但红外光谱和拉曼光谱之间也存在显着的差异。
比如，在分析技术上，红外光谱通常使用吸收法，而拉曼光谱使用散射法。
另一个不同点是，红外光谱更多的研究分子的振动模式，而拉曼光谱更重视的是研究分子的旋转模式。
此外，红外光谱受到水吸收的影响更大，而拉曼光谱较少受到水分影响。
在采样方面，拉曼光谱可以进行非接触式采样，而红外光谱通常需要将样品直接接触到探头。
在应用上，由于拉曼光谱对诸如配位化合物、有机化合物等物质的分析能力强，因此在化学、生物及材料科学中有着广泛的应用。
而红外光谱适用于碳氢化合物、无机化合物、有机化合物等物质的分析，在环境监测、食品安全和生物医学等诸多领域都有应用。
总的来说，尽管红外光谱和拉曼光谱在分析化学物质方面都非常有效，但它们在测量技术、影响因素、采样方式以及应用领域等方面存在着显著的异同。
红外光谱与拉曼光谱的区别1）拉曼谱峰比较尖锐，识别混合物，特别是识别无机混合物要比红外光谱容易。
2）在鉴定有机化合物方面，红外光谱具有较大的优势，主要原因是红外光谱的标准数据库比拉曼光谱的丰富。
3）在鉴定无机化合物方面，拉曼光谱仪获得400cm-1以下的谱图信息要比红外光谱仪容易得多。
所以一般说来，无机化合物的拉曼光谱信息量比红外光谱的大。
4）拉曼光谱与红外光谱可以互相补充、互相佐证。
红外光谱与拉曼光谱的比较1、相同点对于一个给定的化学键，其红外吸收频率与拉曼位移相等，均代表第一振动能级的能量。
因此，对某一给定的化合物，某些峰的红外吸收波数与拉曼位移完全相同，红外吸收波数与拉曼位移均在红外光区，两者都反映分子的结构信息。
2、不同点（1）红外光谱的入射光及检测光均是红外光，而拉曼光谱的入射光大多数是可见光，散射光也是可见光；（2）红外谱测定的是光的吸收，横坐标用波数或波长表示，而拉曼光谱测定的是光的散射，横坐标是拉曼位移；（3）两者的产生机理不同。
红外吸收是由于振动引起分子偶极矩或电荷分布变化产生的。
拉曼散射是由于键上电子云分布产生瞬间变形引起暂时极化，是极化率的改变，产生诱导偶极，当返回基态时发生的散射。
散射的同时电子云也恢复原态；（4）红外光谱用能斯特灯、碳化硅棒或白炽线圈作光源而拉曼光谱仪用激光作光源；（5）用拉曼光谱分析时，样品不需前处理。
而用红外光谱分析样品时，样品要经过前处理，液体样品常用液膜法和液体样品常用液膜法，固体样品可用调糊法，高分子化合物常用薄膜法，体样品的测定可使用窗板间隔为2.5-10 cm的大容量气体池；（6）红外光谱主要反映分子的官能团，而拉曼光谱主要反映分子的骨架主要用于分析生物大分子；（7）拉曼光谱和红外光谱可以互相补充，对于具有对称中心的分子来说，具有一互斥规则：与对称中心有对称关系的振动，红外不可见，拉曼可见；与对称中心无对称关系的振动，红外可见，拉曼不可见。
拉曼光谱跟红外光谱的区别
拉曼光谱和红外光谱是两种不同的光谱技术，有以下几个主要区别：
1. 基本原理：红外光谱是通过测量分子吸收红外光的能量来分析样品的功能团信息，而拉曼光谱则是通过测量样品中分子振动引起的光散射来分析样品的化学结构。
2. 分析范围：红外光谱通常适用于分析样品中的官能团、化学键类型和某些结构特征，而拉曼光谱则可以提供更详细和全面的关于样品分子振动模式和化学结构信息。
3. 样品要求：红外光谱需要样品具有一定的吸收能力，因此大多数有机化合物和无机物都可以进行红外光谱测试。
而拉曼光谱对样品的要求相对较低，可以测试几乎所有类型的样品，包括固体、液体和气体。
4. 干扰因素：红外光谱对水分和二氧化碳有较强的吸收能力，因此在测试液体或气体样品时需要特别注意这些干扰因素。
而拉曼光谱对水和二氧化碳的干扰较小。
5. 仪器配置：红外光谱需要使用红外光源和红外检测器，且样品通常需要准备成KBr片或涂布在红外透明基板上。
而拉曼光谱则需要使用激光光源和拉曼散射检测器。
总的来说，虽然红外光谱和拉曼光谱都可以用于化学分析，但它们的原理、应用范围和仪器配置等方面有着一定的区别。
在
实际应用中，选择使用哪种光谱技术取决于需要分析的样品类型和所关注的分析信息。
红外光谱和拉曼光谱的异同红外光谱和拉曼光谱是研究分子结构及组态、物质成分鉴定和结构分析的有力工具，由于具有无损伤、灵敏度高和时间短等特点，在物理、化学、生物学、矿物学、考古学和工业产品质量控制等领域中得到了广泛的应用，在物质结构分析中，极性基团如C=O,N-H及S-H 具有强的红外延伸振动，而非极性基团如C=C,C-C及S-S有强的拉曼光谱带，因此，红外光谱和拉曼光谱常常在一起，共同用于完成一个物质分子结构的完整分析。
通常，红外光谱适用于分析干燥的非水样品，拉曼光谱适合于含水的生物系统分析。
总体来说：红外光谱与拉曼光谱同属于分子振动光谱，但红外光谱是吸收光谱，拉曼光谱是散射光谱，二者机制不同，但互为补充。
红外光谱和拉曼光谱的联系和区别具体如下:(1)红外光谱常用于研究极性基团的非对称振动;拉曼光谱常用于研究非极性基团与骨架的对称振动。
红外吸收弱或无吸收的官能团在拉曼散射谱中均有强峰;反之，拉曼散射峰弱则红外吸收强。
例如，许多情况下C =C伸缩振动的拉曼谱带比相应的红外谱带较为强烈，C= O的伸缩振动的红外谱带比相应的拉曼谱带更为显著。
(2)拉曼光谱一次可以同时覆盖40-4000cm-1波数的区间，可对有机物及无机物进行分析。
若让红外光谱覆盖相同的区间则必须改变光栅、光束分离器、滤波器和检测器，(3)拉曼光谱可测水溶液，而红外光谱不适用于水溶液的测定。
(4)红外光谱解析中的定性三要素(即吸收频率、强度和峰形)对拉曼光谱解析也适用。
但拉曼光谱中还有去偏度P，通过测定P，可以确定分子的对称性。
光源红外光谱光源一、一般是黑体或者是通电碳化硅棒，黑体通常情况下是最佳的光源，原因是处在相同的温度的时候，黑体的辐射功率密度比其他热辐射红外光源都要大得多。
白炽灯泡也能被称为红外光源，有些朋友会觉得不解，白炽灯不是可见光源吗?其实不然，白炽灯可以把它75%的电能都转化成红外辐射光，因此也可以把它叫做红外光源，但因为白炽灯辐射出的红外辐射都被它外面的玻璃壳吸收掉了，所以呈现出来的红外线光并不多，所以说它是一种接近红外光线的光源。
二、气体放电红外光源气体放电红外光源说的是一些气体能够在放电的同时发生红外线辐射现象，因此这种光源就可以作为红外光源。
比如说氙灯，该灯的的光谱是连续的，而且还可以在接近红外线的地方发生辐射反应，而且反应比较激烈，因此在做太阳模拟光源、熔炼金属的热源时可以使用这种灯作为光源;而且它的红外辐射能力比较容易控制，在红外光线通信行业中可以用到。
三、激光红外光源有些激光器用具也是能够当做红外光源使用的，比如说玻璃固体激光器，因为它的波长比较长，与红外光源的波长相似，所以也是可以。
当做红外线光源使用的。
还有二氧化碳气体激光器，它的波长比红外线的波长还要长，所以可以做远红外光源使用。
还有些半导体激光器，通过各种加工和处理也是可以用做红外光源的。
拉曼光谱光源1.氩离子、半导体、氦氖2.可见光激光器应用最多的是氩离子激光器，可产生10种波长的激光，其中最强的是488纳米(蓝光)和514纳米(绿光)激光器，现在最为常用，性能十分稳定的是514纳米激光器;另外，532纳米固体二极管泵浦激光器、3.632。
8纳米(红光)、780纳米等可见光激光器;以及785纳米二极管、830纳米近红外激光器;掺钕的钇铝石榴石(YAG)激光器被用作傅里叶变换拉曼光谱的光源，其激光波长为1064纳米(红外);染料激光器是目前较成熟、应用较为普遍的可调谐激光器，是共振拉曼研究时的理想光源。
4.激光出现以前主要用低压水银灯作为光源，目前已很少使用。
为了激发喇曼光谱,对光源最主要的要求是应当具有相当好的单色性，即线宽要窄，并能够在试样，上给出高辐照。
度。
气体激光器能满足这些要求，自准性能好，并且是平面偏振的。
各种气体激光器可以提供许多条功率水平不同的分立波数的激发线。
最常用的是氩离子激光，波长为514。
5nm和488。
0nm的谱线最强，单频输出功率为0。
2~1W左右。
也可以用氦氖激光(632。
8nm,约50mW)。
在光纤测量和光纤传感系统中使用的光源种类很多，按照光的相干性，可分为非相干光源和相干光源。
非相于光源包括白炽光源和发光二极管(LED),相干光源包括各种激光器。
激光器按工作物质的不同，可分为气体激光器、液体激光器、固体激光器和半导体激光器等。
半导体光源是光纤系统中最常用的也是最重要的光源。
5.紫外的也有的比如214nm。
谱图坐标相同点(a)红外光谱和拉曼光谱的产生都与分子振动有关;(b)红外光谱图和拉曼光谱图的横坐标都是以波数为单位;(c)影响红外光谱峰位置和拉曼光谱峰位置的因素相同。
不同点:(a)红外光谱是吸收光谱。
而拉曼光谱是散射光谱;(b)红外光谱与分子振动引起的偶极矩变化有关。
而拉曼光谱与分子振动引起的极化度变化有关;(c)红外光谱图的纵坐标是透光率或吸光度。
而拉曼光谱图的纵坐标是光强度;(d)红外光谱图的横坐标是入射的红外光的频率。
而拉曼光谱图的横坐标是入射光和拉曼散射光的频率之差。
即拉曼位移;(e)分析方法也不同，红外光谱先根据分子式不饱和度初步判断结构，查看特征官能团区，判断种类，最后查看指纹区，判断其精细结构，确定其结构式。
拉曼光谱是物质结构的指纹光谱，两者相互结合，能更快更好的判断物质结构式。
机理红外光谱的机理当电磁辐射与物质分子相互作用时，其能量与分子的振动或转动能量差相当时。
引起分子由低能级向高能级发生跃迁。
结果使某些特定波长的电磁辐射被物质分子所吸收，测量在不同波长处的辐射强度就得到了红外吸收光谱。
分子吸收红外辐射后发生振动能级和转动能级的跃迁，因而红外光谱又称为分子振动-转动光谱。
分子不是一个刚体，分子中原子以平衡点为中心。
以非常小的振幅作周期性振动。
用经典力学方法可把最简单的双原子分子的振动形式用两个刚性小球的弹簧振动来模拟。
双原子分子的振动→谐振子振动→虎克定律影响分子振动频率的直接因素是相对原子质量和化学键力常数。
化学键力常数k越大、原子折合质量越小。
则化学键的振动频率越高。
吸收峰将出现在高波数区。
对于多原子分子。
由于一个原子，可能同时与几个其他原子形成化学键，它们的振动相互牵连。
不易直观地加以解释。
但可以把它的振动分解为许多简单的基本振动，即简正振动。
一般将振动形式分成两大类:伸缩振动和弯曲振动。
伸缩振动是指原子沿键轴方向伸缩使键长发生周期性变化而键角不变的振动。
弯曲振动又称变形振动，指基团键角发生周期变化而键长不变的振动。
红外光谱产生的条件分子的每个基本振动都对应于一定的振动频率。
但并不是每一种振动都对应有吸收谱带，分子吸收红外辐射必须同时满足以下两个条件:➢辐射应具有刚好满足振动跃迁所需的能量。
只有当照射分子的红外辐射领率与分子的某种振动方式的频率相同时。
分子吸收能量后，可从基态振动能级跃迁到较高能量的振动能级。
从而在图谱上出现相应的吸收带。
➢只有能使偶极距发生变化的振动形式才能吸收红外辐射，因为这种振动使偶极矩发生有规律的波动。
建立起一个与红外辐射的电磁场相互作用的电磁场。
基团振动与红外光谱区域根据各种基团都有特征的红外吸收频率的特点。
红外光谱分为两个重要区域4000-1350CM-1的高波数和1350CM-1以下指纹区。
影响吸谱带位移和图谱质量的因素（1）外部因素1）物质状态及制样方法：物质由固态向气态变化，其波数将增加。
2）溶剂效应：极性基团的伸缩振动频率通常随溶剂极性增加而降低。
（2）内部因素1）电子效应2）氢键效应3）振动偶合4）空间效应拉曼光谱仪机理拉曼光谱的产生按照量子力学，当频率为V0的入射光子通过介质时，将与分子发生碰撞，而拉曼散射是光子与分子之间的非弹性碰撞过程。
图中用E0和E1表示分子的两个振动能级。
产生拉曼散射的跃迁需要经过虚能级的过渡，虚能级不是真实的能级，它是分子在散射过程中可经历的一种中间能态，位于某个真实能级E的下面，特别不稳定，粒子处于这个能量状态的时间极为短暂。
与FTIR相比，Raman 具有如下优点（1）拉曼光谱是一个散射过程，因而任何尺寸、形状、透明度的样品，只要能被激光照射到，就可直接用来测量。
由于激光束的直径较小，且可进一步聚焦，因而极微量样品都可测量。
（2）水是极性很强的分子，因而其红外吸收非常强烈。
但水的拉曼散射却极微弱，因而水溶液样品可直接进行测量，这对生物大分子的研究非常有利。
此外，玻璃的拉曼散射也较弱，因而玻璃可作为理想的窗口材料，例如液体或粉末固体样品可放于玻璃毛细管中测量。
（3）对于聚合物及其他分子，拉曼散射的选择定则的限制较小，因而可得到更为丰富的谱带。
S-S，C-C，C=C,N=N等红外较弱的官能团，在拉曼光谱中信号较为强烈。
制样制样注意问题(1)样品纯度。
要求纯样品，否则要提纯(用红外光谱作定量分析不要求纯度)。
对含水份和溶剂的样品要作干燥处理。
(2)根据样品的物态和理化性质选择制样方法。
如果样品不稳定，则应避免使用压片法。
(3)制样过程要注意避免空气中水份、CO,等污染物混入样品。
固体样品的制样方法a)压片法:最常用。
取1~3mg试样，加100~300mg特殊处理过的KBr或KCl在研钵中研细，使粒度小于2。
5yum,放入压片机一面抽真空，一面加压，便样品与KBr的混合物形成-一个薄片，外观上透明。
适用于可以研细的固体样品。
但对不稳定的化合物，如发生分解、异构化、升华等变化的化合物则不宜使用压片法。
压片法测试后的样品可以回收。
由于KBr易吸收水份，所以制样过程要尽量避免水份的影响。
可用于定量分析，准确性和精确度不如溶液法。
b)糊状法:选用与样品折射率相近，出峰少且不干扰样品吸收谱带的液体混合后研磨成糊状，通常选用的液体有石蜡油、六氯丁二烯及氟化煤油。
研磨后的糊状物夹在两个窗片之间或转移到可拆液体池窗片上作测试。
不可用于定量分析。
c)溶液法:溶液法是将固体样品溶解在溶剂中，然后注入液体池进行测定的方法。
可拆池不可用于定量分析。
固定池可用于定量分析。
d)薄膜法: 一些高分子膜常常可直接用来测试，而更多的情况是要将样品制成膜(熔融法、溶液成膜法、切片成膜法)。
e)衰减全反射测定法(ATR): - -些不溶、不熔且难粉碎的试样及不透明表面的涂层可以采用此法测定。
液体样品的制样法a)溶液法:使用适当的溶剂，将液体样品配成溶液，注入液体池进行测试b)液膜法:在两个窗片之间，滴上1~2滴液体试样，使之形成一层薄的液膜用于测定。
此法操作方便，没有干扰，只适用于高沸点液体化合物。
气体样品:气体样品一般使用气体池进行测定。
应用红外的应用1。
结构分析2。
相近结构材料分析图为聚丙烯PP和聚异丁烯PIB部分光谱，PP-CH3在1378cm-1处有面内弯曲振动吸收，PIB 中CH3分裂成两个谱带; PP骨架振动在1153cm-1处，PIB骨架振动在1227cm-1处。
