6161619713

bardzo różne. Sprzężenie dwóch drgań normalnych powoduje powstanie dwóch nowych drgań o częstościach wyższej i niższej niż ta, gdy oddziaływania nie zachodzą (rezonans Fermiego). Oddziaływania mogą pojawiać się również pomiędzy drganiami podstawowymi, nadtonami i drganiami złożonymi.

W każdym drganiu normalnym biorą udział wszystkie atomy cząsteczek, ale amplitudy ich wychyleń mogą być różne. W wielu drganiach biorą udział przede wszystkim najbliższe atomy tworzące charakterystyczną grupę funkcyjną w cząsteczce, a pozostałe atomy mają tak małą amplitudę wychyleń, że praktycznie nie wpływają na drgania. Z wymienionych powyżej powodów wiele grup funkcyjnych wykonuje drgania o charakterystycznej częstości, zmieniającej się niewiele w różnych cząsteczkach.

Kształt krzywej dzwonowej pasm absorpcyjnych jest charakterystyczną cechą oddziaływania substancji z promieniowaniem. Poszerzenie pasma wynika z kilku przyczyn naturalnych, takich jak zasada nieoznaczoności Heisenberga, efekt Dopplera. Pasma w podczerwieni faz skondensowanych są poszerzone ze względu na zatartą strukturę rotacyjną widma oscylacyjnego. Zdarza się również, że sąsiadujące ze sobą pasma w widmie nakrywają się tworząc wspólny kontur.

Położenie maksimum pasm w widmie w podczerwieni jest najczęściej określane w skali liczb falowych, czyli liczby drgań przypadających na 1 cm drogi promieniowania (v= 11\ cm'¹), rzadziej przy pomocy długości fali (k, nm) lub częstości promieniowania (v, Hz). Intensywność pasm jest natomiast wyrażona w skali transmitancji (7) lub absorbancji (A). Transmitancja jest to stosunek natężenia światła przepuszczonego przez próbkę do natężenia światła padającego na próbkę. Absorbancja jest logarytmem dziesiętnym odwrotności transmitancji A logio( 1/7). Pod pojęciem natężenia pasm rozumiemy pole powierzchni pomiędzy linią określającą kontur pasma a jego linią bazową. W niektórych przypadkach miarą natężenia pasma może być jego wysokość mierzona w maksimum.

5.2. Aparatura pomiarowa

Współczesne spektrometry zamiast widm rejestrują bezpośrednio tzw. interferogramy. Promieniowanie obejmujące określony zakres podczerwieni (np. 4000 - 400 cm'¹) rozdzielane jest na dwie wiązki (Rys. 2). Jedna z nich przebiega drogę o stałej długości, a druga generowana jest przez interferometr z ruchomym zwierciadłem poruszającym się ze stałą prędkością. Zmieniająca się różnica długości dróg obu wiązek powoduje wzajemne interferencje i w wyniku tego powstaje interferogram. Zastosowanie transformacji Fouriera pozwala na przekształcenie takiego interferogramu z domeny czasowej na bardziej użyteczną domenę częstości, czyli widmo. Jedno przejście szerokopasmowego promieniowania przez próbkę pozwala na rejestrację całkowitego widma w podczerwieni, co znacznie skraca czas analizy. Zastąpienie tradycyjnych monochromatorów interferometrami znacznie polepszyło także czułość i rozdzielczość przyrządów.

Rys. 2. Schemat spektrometru podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR).