红外辐射

​物质吸收辐射，是将外界辐射迁移它的能量到分子中去。而这种能量的转移是通过偶极距的变化来实现的。偶极子具有一定的原有振动频率，只有当辐射频率与偶极子频率相匹配时，分子才与辐射发生相互作用（振动偶合），即分子由原来的基态振动跃迁到较高的振动能级。

因此，只有发生偶极距变化的振动才能引起可观测的红外吸收谱带，我们称这种振动活性为红外活性的，反之为非红外活性的

红外光谱是分子和红外线交互作用产生出的分析方法，常用于有机化学和无机化学，主要目的是让科学家有效判断待测分子具有哪些特殊的官能基团。其原理是利用分子内同一个电子能阶中，不同的振动能阶转移。换言之，在一个分子内，当电子被激发，改变了电子云的分布，产生了分子偶极矩的改变，就会释放能量，此能量频率就和红外线频率相同；反之，有相同振动频率的红外线，也可以诱使分子进行相同频率的振动。

举例，氯化氢和氯气，一个是极性分子一个是非极性的对称分子，氯的电子密度比氢还要高出许多，所以氯化氢就有偶极矩的产生，就像弹簧一样，它们有规律的振动，产生了一个可以和辐射电场相互作用的一个力场，如果和辐射电场频率和振动频率相同，就会有能量转移的现象，造成分子的振动振幅改变。将分子看成弹簧两端系有不同质量的球体，球体是原子，弹簧是化学键；分子的振动有两种形式：第一种是伸缩 (stretching) 振动，原子在键轴上移动，两原子距离增加或减少，键角不变，只变键长；第二种是弯曲 (bending) 振动，键长不变，键角改变的运动，常见的基本振动从图 2 可以看出，每种不同的振动模式都发生于特定的量子化频率。当同一频率的红外线照射到分子上，能量被分子所吸收，增加分子的振动振幅，当分子从激发态 (excited state) 退回到原本的基态 (ground state) 时，就会以热能的形式释放出吸收到的能量。