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紅外吸收光譜是一種分子吸收光譜。當一定頻率的紅外光照射到樣品時，其輻射的能量不能引起分子中電子能級的躍遷，而只能被樣品的分子吸收，引起分子的振動能級和轉動能級的躍遷。
樣品分子中某個基團的振動頻率和照射的紅外光頻率一致時，二者就會產生共振，此時光的能量通過分子偶極矩的變化而傳遞給分子，表現為這個分子基團吸收一定頻率的紅外光，導致分子內原子在其平衡位置振動和轉動，而產生分子振動能級和轉動能級的躍遷。
若采用連續改變頻率的紅外光照射某樣品時，由于該樣品分子的特定基團對某些頻率的光有吸收，而對其他頻率的光無吸收，并且吸收的程度和該基團組成和結構有關，呈現出帶狀光譜，從而表征出整個分子不同基團的特征吸收峰位，可作為鑒別分子中各種基團的依據，并進而推斷分子的整體結構信息。
根據紅外譜圖可以對有機化合物進行定性鑒別，還可以對單一組分或者混合物中各組分進行定量分析，尤其對于一些較難分離，并在紫外或可見光區沒有明顯特征峰的樣品可方便、迅速地進行定量分析。
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