Физическая энциклопедия - инфракрасная спектроскопия

(ИК спектроскопия), раздел оптич. спектроскопии, включающий получение, исследование и применение спектров испускания, поглощения и отражения в ИК области спектра (см. ИНФРАКРАСНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ). И. с. занимается гл. обр. изучением молекулярных спектров, т. к. в ИК области расположено большинство колебат. и вращат. спектров молекул.

И. с. исследует ИК спектры как поглощения, так и излучения. При прохождении ИК излучения через в-во происходит его поглощение на частотах, совпадающих с нек-рыми собственными колебат. и вращат. частотами молекул или с частотами колебаний крист. решётки. В результате интенсивность ИК излучения на этих частотах падает образуются полосы поглощения (рис.

). Количеств. связь между интенсивностью I прошедшего через в-во излучения, интенсивностью I0 падающего излучения и величинами, характеризующими поглощающее в-во, даётся Бугера Ламберта Бера законом. Зависимость интенсивности падающего на в-во I0(n) и прошедшего через в-во I(n) излучения (n1 n2, n3,...собственные частоты в-ва, заштрихованные области полосы поглощения).

Поскольку D (n) пропорц. c(n) и с, она обычно применяется для количеств. спектрального анализа. Исследование ИК спектров твёрдых, жидких и газообразных сред обычно производится с помощью разл. ИК спектрометров (см. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ). Число полос поглощения в спектре ИК излучения, их положение, ширина и форма, величина поглощения определяются структурой и хим.

составом поглощающего в-ва и зависят от его агрегатного состояния, темп-ры, давления и др. Поэтому изучение колебательно-вращат. и чисто вращат. спектров методами И. с. позволяет определять структуру молекул, их хим. состав, моменты инерции молекул, величины сил, действующих между атомами в молекуле и др. Вследствие однозначности связи между строением молекулы и её мол.

спектром И. с. широко используется для качеств. и количеств. спектрального анализа. Изменения параметров ИК спектров (смещение полос поглощения, изменение их ширины, формы, величины поглощения), происходящие при переходе из одного агрегатного состояния в другое, при растворении, изменении темп-ры, давления, позволяют судить о величине и хар-ре межмолекулярных взаимодействий.

И. с. также находит применение в исследовании строения ПП материалов, полимеров, биол. объектов и непосредственно живых клеток. Быстродействующие спектрометры позволяют получать спектры поглощения за доли с и используются при изучении быстропротекающих хим. реакций. Применение специальных зеркальных микроприставок даёт возможность получать спектры поглощения очень малых объектов, что представляет интерес для биологии и минералогии.