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。
红外光谱和拉曼光谱的异同
红外光谱又叫做红外吸收光谱，它是红外光子与分子振动、转动的量子化能级共振产生吸收而产生的特征吸收光谱曲线。要产生这一种效应，需要分子内部有一定的极性，也就是说存在分子内的电偶极矩。在光子与分子相互作用时，通过电偶极矩跃迁发生了相互作用。因此，那些没有极性的分子或者对称性的分子，因为不存在电偶极矩，基本上是没有红外吸收光谱效应的。
拉曼光谱一般也是发生在红外区，它不是吸收光谱，而是在入射光子与分子振动、转动量子化能级共振后以另外一个频率出射光子。入射和出射光子的能量差等于参与相互作用的分子振动、转动跃迁能级。与红外吸收光谱不同，拉曼光谱是一种阶数更高的光子——分子相互作用，要比红外吸收光谱的强度弱很多。但是由于它产生的机理是电四极矩或者磁偶极矩跃迁，并不需要分子本身带有极性，因此特别适合那些没有极性的对称分子的检测。
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和拉曼位移完全相同，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。拉曼光谱和红外光谱一样，也是用来检测物质分子的振动和转动能级 。
不同点
本质区别：红外是吸收光谱，拉曼是散射光谱；拉曼光谱光谱与红外光谱两种技术包含的信息通常是互补的。
光谱类型
项目 红外光谱 拉曼光谱
产生机理 振动引起偶极矩或电荷分布变化 电子云分布瞬间极化产生有道偶极
入射光 红外光 可见光 检测光 红外光的吸收 可见光的散射
谱带范围 400-4000cm-1 40-4000cm-1
水 不能作为溶剂 可以作为溶剂
样品测试装置 不能用玻璃仪器 玻璃毛细管做样品池
制样 需要研磨制成溴化钾片 固体样品可以直接测
信号强弱 强，容易测量 弱，不易测量
检测方法 直接用红外光检测处于红外区的分子振动和转动能量 用可见激光来检测处于红外区的分子振动和转动能量，属于间接检测
1 红外、拉曼光谱习题
三．问答题
1. 分子的每一个振动自由度是否都能产生一个红外吸收？为什么？
答：（1）产生条件: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。
（2）产生红外吸收的条件：
1)红外辐射的能量应与振动能级差相匹配。即 vEE光；
2)分子在振动过程中偶极矩的变化必须不等于零。
故只有那些可以产生瞬间偶极距变化的振动才能产生红外吸收。
2. 如何用红外光谱区别下列各对化合物？
a P-CH3-Ph-COOH 和Ph-COOCH3
b 苯酚和环己醇
答：a、在红外谱图中P-CH3-Ph-COOH有如下特征峰：vOH以3000cm-1为中心
有一宽而散的峰。而Ph-COOCH3没有。
b、苯酚有苯环的特征峰：即苯环的骨架振动在1625~1450cm-1之间,有几个
吸收峰,而环己醇没有。
3. 下列振动中哪些不会产生红外吸收峰？
（1）CO的对称伸缩
（2）CH3CN中C—C键的对称伸缩
（3）乙烯中的下列四种振动
（A）
（B）
（C） （D）
H H
H H C = C H H
H H C = C
H+ H-
C = C
H+ H- H+ H-
C = C
H- H+
2 答：（1）0，有红外吸收峰
（2）0，有红外吸收峰
（3）只有D无偶极矩变化，无红外吸收峰
4、下列化合物在红外光谱中哪一段有吸收？各由什么类型振动引起？
HO—
—CH = O
CH3—CO2CH2C≡CH
（A） （B）
红外、拉曼光谱习题
一． 选择题
1．红外光谱是（ AE ）
A：分子光谱 B：原子光谱 C：吸光光谱
D：电子光谱 E：振动光谱
2．当用红外光激发分子振动能级跃迁时，化学键越强，则（ ACE ）
A：吸收光子的能量越大
B：吸收光子的波长越长
C：吸收光子的频率越大
D：吸收光子的数目越多
E：吸收光子的波数越大
3．在下面各种振动模式中，不产生红外吸收的是（AC ）
A：乙炔分子中对称伸缩振动
B：乙醚分子中不对称伸缩振动
C：CO2分子中对称伸缩振动
D：H2O分子中对称伸缩振动
E：HCl分子中H－Cl键伸缩振动
4．下面五种气体，不吸收红外光的是（ D ）
Ａ：OH2 Ｂ：2CO Ｃ：HCl Ｄ：2N
5 分子不具有红外活性的,必须是（ D ）
Ａ：分子的偶极矩为零
Ｂ：分子没有振动
Ｃ：非极性分子
Ｄ：分子振动时没有偶极矩变化
Ｅ：双原子分子
6．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（ ACD ）
Ａ：Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～25001cm
B:C-O伸缩振动波数在2500～15001cm
C:N-H弯曲振动波数在4000～25001cm
D:C-N伸缩振动波数在1500～10001cm
E:C≡N伸缩振动在1500～10001cm
7.下面给出五个化学键的力常数,如按简单双原子分子计算,则在红外光谱中波数最大者是（ B ）
A:乙烷中C-H键,k5.1510达因1cm
B: 乙炔中C-H键, k5.9510达因1cm C: 乙烷中C-C键, k4.5510达因1cm
D: CH3C≡N中C≡N键, k17.5510达因1cm
E:蚁醛中C=O键, k12.3510达因1cm
8．基化合物中,当C=O的一端接上电负性基团则（ ACE ）
