egory BrustInfrared, or IR, spectro

egory Brust
Infrared, or IR, spectroscopy is one type of vibrational spectroscopy, which, as you might have guessed, is a spectroscopic technique where molecular vibrations are analyzed. To fully understand IR spectroscopy, you must first understand the principles of simple harmonic motion.
Imagine two spheres, or masses, connected with a spring. In case you are confused, what you are imagining should look roughly like this.

Simple Harmonic Oscilator
This is what is known as a simple harmonic oscillator. Once set into motion, the sphere will oscillate, or vibrate back and forth on the spring, at a certain frequency depending on the masses of the spheres and the stiffness of the spring. A sphere with a small mass is lighter and easier to move around than one with a large mass. Therefore, smaller masses oscillate at a higher frequency than larger masses. A very stiff spring, like a bedspring, is hard to deform and quickly returns to it's original shape when the deforming force is removed. On the other hand, a weak spring is easily deformed and takes much longer to return to it's shape. Therefore, a stiffer spring will oscillate at a higher frequency than a weak one. A chemical bond between two atoms can be thought of as a simple harmonic oscillator. The bond is the spring, and the two atoms, or groups of atoms, connected by the bond are the masses. Every atom has a different mass, and single, double and triple all have different stiffnesses, and therefore each combination of atoms and bonds has its own characteristic harmonic frequency. You can learn more about these vibrations and frequencies here.

When an object is vibrating at a certain frequency and encounters another vibration of exactly the same frequency, the oscillator will absorb that energy. Take a guitar string for example. If you were to pluck the G-string and set it "a-vibratin'," it would make that beautiful "G" sound. If you then plucked the D-string while holding it at the fifth fret, it would also make the "G" sound, but if you looked at the strings closely, you would see that not only would the D-string be vibrating, but the G-string would also be vibrating because some of energy from the vibrating D-string was transferred to the G-string, making it vibrate too. This is also true of vibrating molecules, except plucking a G-string won't affect the vibrations of chemical bonds.

At any temperature above absolute zero, all the "eensy-weensy" little simple harmonic oscillators that make up any molecule are vibrating vigorously. Infrared light just happens to be in the same frequency range as a vibrating molecule. So, if you hit a vibrating molecule with some IR light, it will absorb those frequencies in the light which exactly match the frequencies of the different harmonic oscillators that make up that molecule. When this light is absorbed, the little oscillators in the molecule will continue to vibrate at the same frequency, but since they have absorbed the energy of the light, they will have a larger amplitude of vibration. This means that the "springs" will stretch further than before the light was absorbed. The remaining light which was not absorbed by any of the oscillators in the molecule is transmitted through the sample to a detector, and a computer will analyze the transmitted light and determine what frequencies were absorbed.

In the past, it was only possible to get good data by hitting the molecule with only one frequency of IR light at a time. This took a very long time because there are a lot of frequencies and to get a good spectrum, many scans must be taken. But now, thanks to the amazing Fourier Transform Algorithm, you can hit the molecule with every frequency of IR light at once, and get a perfect spectrum in only a fraction of the time! WOW! In case you are curious, here is that amazing Fourier Transform Algorithm.


IR spectroscopy is a very simple analytical technique, and Leslie, who you will notice is clad in all the proper safety attire, including the worlds dirtiest lab coat, is happy to show you how easy it really is. First, you need to put the material to be analyzed in some form that can be put into the infrared spectrometer. This is usually accomplished by casting a film on a sodium chloride (table salt) salt plate, or by grinding the material up with potassium bromide, KBr, and making a pellet out of it. These salts are used because they are invisible to IR light. There are other ways to make a sample, but these are the most common when dealing with polymers. Next, you place the sample into the spectrometer where Leslie is so kind to point out, close the lid, wait a few seconds for the sample chamber to purge of carbon dioxide, press the "SCAN" button on the computer, and VOILA, in less than a minute you have an IR spectrum.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

egory Brustสเปกโทรสโก อินฟราเรดหรือ IR เป็นหนึ่งชนิดสเปกโทรสโกดับ ซึ่ง คุณอาจจะเดา เป็นสเปคตรัมเทคนิคที่วิเคราะห์การสั่นสะเทือนโมเลกุล เพื่อให้เข้าใจสเปกโทรสโก IR คุณต้องเข้าใจหลักการของการเคลื่อนไหวประสานเรียบง่ายจินตนาการทรงกลมสอง หรือมวลชน การเชื่อมต่อกับสปริง ในกรณีที่คุณสับสน สิ่งที่คุณจะจินตนาการควรลักษณะประมาณนี้Oscilator ฮาร์โมนิกอย่างง่ายนี่คือสิ่งที่เรียกว่าออสซิลเลเตอร์ฮาร์โมนิกที่เรียบง่าย ตั้งเมื่อในการเคลื่อนไหว ทรงกลมจะ oscillate หรือสั่นไปมาในฤดูใบไม้ผลิ ที่ความถี่ขึ้นอยู่กับความแข็งของสปริงและมวลของทรงกลม รูปทรงกลม มีมวลขนาดเล็กมีน้ำหนักเบา และง่ายต่อการใช้มากกว่าหนึ่งกับมวลขนาดใหญ่ ดังนั้น ฝูงเล็ก oscillate ที่ความถี่ที่สูงกว่ามวลชนขนาดใหญ่ สปริงแข็งมาก เช่น bedspring ยากที่จะทำให้เสียโฉม และกลับคืนสู่รูปร่างเดิมของมันอย่างรวดเร็วเมื่อเอาแรงเปลี่ยนรูป คง สปริงอ่อนเป็นพิการได้อย่างง่ายดาย และใช้เวลานานกว่าที่จะกลับไปรูปร่างของมัน ดังนั้น สปริงแข็งจะ oscillate ที่ความถี่สูงขึ้นกว่าหนึ่งอ่อนแอ พันธะเคมีระหว่างอะตอมสองสามารถถือได้ว่า เป็นออสซิลเลเตอร์ค่าที่ง่าย ความผูกพันคือ ฤดูใบไม้ผลิ และทั้งสองอะตอม หรือกลุ่มของอะตอม เชื่อมต่อ ด้วยพันธะ มวลชน อะตอมมีมวลแตกต่างกัน เดี่ยว คู่ และสามทั้งหมดมี stiffnesses แตกต่างกัน และดังนั้นจึง มีความถี่ฮาร์มอนิตนเองลักษณะของแต่ละชุดของอะตอมและพันธะ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนและความถี่ที่นี่เหล่านี้เมื่อวัตถุสั่นด้วยความถี่ และพบสั่นสะเทือนอื่นของตรงความถี่เดียวกัน ออสซิลเลเตอร์ที่จะดูดซับพลังงานที่ ใช้สายกีตาร์ตัวอย่างเช่น หากคุณต้องถอนการจีสตริง และการตั้งค่า "a-vibratin'" มันจะทำให้ที่สวยงาม "G" เสียง ถ้าคุณดึงสาย D ในขณะที่ถือที่ fret 5 ก็จะทำ "G" เสียง แต่ถ้าคุณมองไปที่สายอักขระอย่างใกล้ชิด คุณจะเห็นว่า ไม่เพียงจะสาย D มีการสั่นสะเทือน แต่งคนจะยังมีการสั่นสะเทือนเนื่องจากบางส่วนของพลังงานจาก D-สายสั่นถูกถ่ายโอนไปจีสตริง ทำให้สั่นเกินไป นี้เป็นจริงของระบบสั่นโมเลกุล ยกเว้นถอน งคนไม่ส่งผลต่อการสั่นของพันธะเคมีที่อุณหภูมิเหนือศูนย์สัมบูรณ์ ทั้งหมด "eensy-weensy" นิคธรรมดาเล็กน้อยซึ่งทำให้โมเลกุลใด ๆ จะสั่นแรง ๆ แสงอินฟราเรดก็เกิดอยู่ในช่วงความถี่เดียวกันเป็นโมเลกุลสั่น ดังนั้น ถ้าคุณตีสั่นโมเลกุล ด้วยแสง IR บาง มันจะดูดซับความถี่เหล่านั้นในแสงที่ตรงกับความถี่ที่แตกต่างกันฮาร์โมนิคที่ประกอบจากโมเลกุลที่ เมื่อแสงนี้จะถูกดูดซึม ออสซิลเลเตอร์เล็ก ๆ ในโมเลกุลจะสั่นที่ความถี่เดียว แต่เนื่องจากพวกเขาได้ดูดซึมพลังงานแสง พวกเขาจะมีคลื่นสั่นสะเทือนมีขนาดใหญ่ หมายความ ว่า "น้ำพุ" จะยืดอันก่อนที่แสงถูกดูดซึม เหลือแสงที่ไม่ถูกดูดซึม โดยใด ๆ ของออสซิลเลเตอร์ในโมเลกุลจะถูกส่งผ่านอย่างที่เครื่องตรวจจับ และคอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์แสงส่องผ่าน และกำหนดความถี่ใดถูกดูดซึมในอดีต ก็สามารถได้รับข้อมูลที่ดี โดยการกดปุ่มโมเลกุลกับเพียงหนึ่งความถี่ของแสง IR ครั้ง นี้ใช้เวลานานมากเนื่องจากมีจำนวนมากของความถี่ และรับคลื่นดี หลายแกนจะต้องดำเนินการ แต่ตอนนี้ ขอบคุณตื่นตาตื่นใจฟูริเยร์เปลี่ยนอัลกอริทึม คุณสามารถตีโมเลกุล มีทุกความถี่ของแสง IR ในครั้งเดียว และรับคลื่นสมบูรณ์แบบเพียงเศษเสี้ยวของเวลา ว้าว ในกรณีที่ คุณมีความอยากรู้อยากเห็น ที่นี่เป็นที่ตื่นตาตื่นใจฟูริเยร์เปลี่ยนอัลกอริทึมสเปกโทรสโก IR เป็นเทคนิคการวิเคราะห์ง่ายมาก และเลสลี่ ที่คุณจะสังเกตเห็นห่มในทุกที่เหมาะสมปลอดภัยชุด รวมทั้งโลกก้าแล็บเสื้อ จะแสดงให้คุณเห็นวิธีการที่ง่ายจริง ๆ ก็ แรก คุณจำเป็นต้องใส่วัสดุที่นำมาวิเคราะห์ในรูปแบบที่สามารถใส่เข้าไปในสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด โดยปกติแล้วนี่คือความสำเร็จ โดยหล่อเป็นฟิล์มบนจานเกลือโซเดียมคลอไรด์ (เกลือ) หรือบดวัสดุขึ้นกับโพแทสเซียมโบรไมด์ KBr และทำให้เป็นเม็ดจากนั้น เกลือเหล่านี้จะใช้เนื่องจากมองไม่เห็นแสง IR มีวิธีอื่นเพื่อให้ตัวอย่าง แต่เหล่านี้จะพบมากที่สุดเมื่อจัดการกับโพลิเมอร์ ถัดไป คุณสามารถใส่ตัวอย่างเข้าไปในสเปกโตรมิเตอร์ที่เลสลี่เป็นชนิดชี้ให้เห็น ปิดฝา รอสักครู่สำหรับห้องตัวอย่างเพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กดปุ่ม "สแกน" บนเครื่องคอมพิวเตอร์ และ VOILA ในน้อยกว่าหนึ่งนาที คุณมีคลื่น IR

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

egory brustอินฟราเรดสเปกโทรสโกปีอินฟราเรด หรือ เป็นประเภทหนึ่งของการสั่นสเปกโทรสโกปี ซึ่งคุณอาจจะเดาได้ , เป็นเทคนิคทางโมเลกุลการสั่นสะเทือนที่เป็นวิเคราะห์ เข้าใจ IR spectroscopy , คุณต้องเข้าใจหลักการของการเคลื่อนที่แบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายจินตนาการ สอง ทรงกลม หรือมวลชน เชื่อมต่อกันด้วยสปริง ในกรณีที่คุณกำลังสับสน สิ่งที่คุณจินตนาการควรมีลักษณะประมาณนี้อ ซิเลเตอร์ฮาร์มอนิกอย่างง่ายนี่คือสิ่งที่เรียกว่าออสซิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย เมื่อตั้งในการเคลื่อนไหว ดวงจะแกว่งไปมา หรือสั่นไปมาบนสปริงที่บางความถี่ขึ้นอยู่กับมวลของทรงกลมและความแข็งของฤดูใบไม้ผลิ ทรงกลมมวลมีขนาดเล็กเบาและง่ายที่จะย้ายไปรอบ ๆหนึ่ง ที่มีมวลขนาดใหญ่ ดังนั้น มวลขนาดเล็กแกว่งไปมาที่ความถี่สูงกว่ามวลขนาดใหญ่ สปริงแข็งมาก เหมือน bedspring ยากที่จะหมุนได้อย่างรวดเร็วและกลับมาเป็นรูปร่างเดิมเมื่อ deforming บังคับจะถูกเอาออก บนมืออื่น ๆ , สปริงอ่อนเป็นปกติได้อย่างง่ายดาย และใช้เวลานานกว่าที่จะกลับไปเป็นเหมือนเดิม ดังนั้น ฤดูใบไม้ผลิ stiffer จะแกว่งไปมาที่ความถี่สูงกว่าที่อ่อนแอคนหนึ่ง พันธะทางเคมีระหว่างสองอะตอมสามารถคิดเป็นออสซิลฮาร์มอนิกอย่างง่าย พันธบัตรที่เป็นฤดูใบไม้ผลิ และสองอะตอมหรือกลุ่มของอะตอม เชื่อมต่อกันด้วยพันธะเป็นฝูง ทุกอะตอมมีมวลที่แตกต่างกันและเดี่ยวสองและสามมี stiffnesses แตกต่างกัน และดังนั้น การรวมกันในแต่ละอะตอม และพันธบัตรมีลักษณะฮาร์มอนิความถี่ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการสั่นสะเทือนและความถี่ครับเมื่อวัตถุสั่นที่ความถี่บางอย่าง และพบอีกว่า การสั่นสะเทือนความถี่เดียวกัน โดยจะดูดซับพลังงาน ใช้สายกีตาร์เช่น ถ้าคุณได้ถอนพันธบัตรและตั้ง " a-vibratin ' " ให้สวย " G " ถ้าคุณดึง d-string ในขณะที่ถือมันที่ fret ห้า มันก็ทำให้ " บีจี " เสียง แต่ถ้าคุณมองไปที่สายอย่างใกล้ชิดคุณจะเห็นว่าไม่เพียง แต่จะ d-string จะสั่น แต่จีสตริงก็จะสั่นเพราะบางส่วนของพลังงานจากการสั่น d-string ถูกย้ายไปจี - สตริง ทำให้มันสั่นได้ด้วย นี้ยังเป็นจริงของโมเลกุลสั่น ยกเว้นมันจีสตริงจะไม่มีผลต่อการสั่นสะเทือนของพันธะเคมีที่อุณหภูมิสูงกว่าศูนย์องศาสัมบูรณ์ ทั้งหมด " eensy เล็กมาก " เล็ก ๆน้อย ๆง่าย ๆที่ทำให้โมเลกุลใด ๆฮาร์โมนิ oscillators จะสั่นแรง . แสงอินฟราเรดที่เพิ่งเกิดขึ้นในช่วงความถี่เดียวกันเป็นสั่นโมเลกุล ดังนั้น ถ้าคุณกดปุ่มสั่นโมเลกุลบางและเบา มันจะดูดซับความถี่ในไฟซึ่งตรงกับความถี่ฮาร์มอนิเตอร์ที่แตกต่างกันแต่งหน้าโมเลกุล เมื่อแสงนี้จะถูกดูดซึม , ความถี่น้อยในโมเลกุลจะยังคงสั่นที่ความถี่เดียวกัน แต่เนื่องจากพวกเขาจะดูดกลืนพลังงานของแสงที่พวกเขาจะมีแอมพลิจูดขนาดใหญ่ของการสั่นสะเทือน นี่หมายความว่า สปริงจะยืดมากกว่า ก่อนที่แสงจะถูกดูดซึม เบาที่เหลือซึ่งถูกดูดซึมโดยใด ๆของ oscillators ในโมเลกุลจะถูกถ่ายทอดผ่านตัวอย่างเครื่องตรวจจับและคอมพิวเตอร์จะวิเคราะห์และตรวจสอบสิ่งที่ความถี่แสงที่ถูกดูดซึม .ในอดีต มันเป็นไปได้ที่จะได้รับข้อมูลที่ดี โดยการกดปุ่มเพียง 1 โมเลกุลกับความถี่ของแสง IR ที่เวลา นี้ใช้เวลานานมากเพราะมีหลายความถี่ และรับคลื่นดี สแกนมากก็ต้องเสี่ยง แต่ตอนนี้ ขอบคุณที่น่าตื่นตาตื่นใจของการแปลง คุณสามารถกดปุ่มโมเลกุลกับทุกความถี่ของแสง IR ในครั้งเดียวและได้รับแบบที่สมบูรณ์แบบในเพียงเศษเสี้ยวของเวลา ว้าว ! ! ! ในกรณีที่คุณสงสัย , ที่นี่เป็นที่น่าตื่นตาตื่นใจฟูเรียร์ขั้นตอนวิธีอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี เป็นเทคนิคที่ง่ายมากวิเคราะห์ และเลสลี่ ที่คุณจะสังเกตเห็นเป็นเกราะในทั้งหมดเหมาะสมตู้เครื่องแต่งกาย รวมทั้งโลกสกปรกเสื้อ Lab , ยินดีที่จะแสดงให้คุณเห็นวิธีที่ง่ายจริงๆ ขั้นแรกคุณต้องใส่วัสดุที่จะถูกวิเคราะห์ในรูปแบบบางส่วนที่สามารถใส่ลงในสเปกโตรมิเตอร์อินฟราเรด นี้มักจะทำโดยการหล่อฟิล์มบนโซเดียมคลอไรด์ ( เกลือแกง ) จานเกลือ หรือบดวัสดุกับโพแทสเซียมโบรไมด์ , KBS และทำให้เป็นเม็ดเลย เกลือเหล่านี้จะใช้เพราะพวกเขาจะมองไม่เห็นและแสง มีวิธีการอื่น ๆเพื่อให้ตัวอย่าง แต่เหล่านี้จะพบบ่อยที่สุดเมื่อจัดการกับพอลิเมอร์ ถัดไปคุณสถานที่ตัวอย่างเป็นสเปกที่เลสลี่ เป็นคนใจดี ชี้ ปิดฝา รอไม่กี่วินาทีสำหรับตัวอย่างห้องเพื่อกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ กด " สแกน " ปุ่มบนเครื่องคอมพิวเตอร์ , และ voila , ในน้อยกว่านาทีคุณมีอินฟราเรดสเปกตรัม