红外、紫外、核磁和质谱的异同点以及相互之间的联系！求！

从来源，原理，影响因素，应用等角度对比

2025-04-06 15:04:20

推荐回答（3个）

回答1：

四大谱都是有机结构解析中最重要的数据，其中红外和紫外都可以给出基团信息，核磁是给定空间结构的重要信息，质谱给出分子量和元素组成。
红外
利用红外光谱对物质分子进行的分析和鉴定。将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。红外吸收光谱是由分子不停地作振动和转动运动而产生的，分子振动是指分子中各原子在平衡位置附近作相对运动，多原子分子可组成多种振动图形。当分子中各原子以同一频率、同一相位在平衡位置附近作简谐振动时，这种振动方式称简正振动（例如伸缩振动和变角振动）。分子振动的能量与红外射线的光量子能量正好对应，因此当分子的振动状态改变时，就可以发射红外光谱，也可以因红外辐射激发分子而振动而产生红外吸收光谱。分子的振动和转动的能量不是连续而是量子化的。但由于在分子的振动跃迁过程中也常常伴随转动跃迁，使振动光谱呈带状。所以分子的红外光谱属带状光谱。分子越大，红外谱带也越多。
紫外
分子振动能级的能级差为0.05～1 eV，转动能级的能差小于0.05 eV，都远远低于电子能级的能差，因此当电子能级改变时，振动能级和转动能级也不可避免地会有变化，即电子光谱中不但包括电子跃迁产生的谱线，也有振动谱线和转动谱线，分辨率不高的仪器测出的谱图，由于各种谱线密集在一起，往往只看到一个较宽的吸收带。若紫外光谱在惰性溶剂的稀溶液或气态中测定，则图谱的吸收峰上因振动吸收而会表现出锯齿状精细结构。降低温度可以减少振动和转动对吸收带的贡献，因此有时降温可以使吸收带呈现某种单峰式的电子跃迁。溶剂的极性对吸收带的形状也有影响，通常的规律是溶剂从非极性变到极性时，精细结构逐渐消失，图谱趋向平滑。[
核磁
在外磁场的作用下，有较多1H倾向于与外磁场取顺向的排列，即处于低能态的核数目比处于高能态的核数目多，但由于两个能级之间能差很小，前者比后者只占微弱的优势1H-NMR的讯号正是依靠这些微弱过剩的低能态核吸收射频电磁波的辐射能跃迁到高级而产生的。如高能态核无法返回到低能态，那么随着跃迁的不断进行，这种微弱的优势将进一步减弱直到消失，此时处于低能态的1H核数目与处于高能态核数目逐渐趋于相等，与此同步，PMR的讯号也会逐渐减弱直到最后消失。上述这种现象称为饱和。　　1H核可以通过非辐射的方式从高能态转变为低能态，这种过程称为弛豫(relaxation)，正是因为各种机制的弛豫，使得在正常测试情况下不会出现饱和现象。弛豫的方式有两种，处于高能态的核通过交替磁场将能量转移给周围的分子，即体系往环境释放能量，本身返回低能态，这个过程称为自旋晶格弛豫。其速率用1/T1表示，T1称为自旋晶格弛豫时间。自旋晶格弛豫降低了磁性核的总体能量，又称为纵向弛豫。两个处在一定距离内，进动频率相同、进动取向不同的核互相作用，交换能量，改变进动方向的过程称为自旋-自旋弛豫。其速率用1/T2表示，T2称为自旋-自旋弛豫时间。自旋-自旋弛豫未降低磁性核的总体能量，又称为横向弛豫
质谱
质谱法(Mass Spectrometry, MS)，即用电场和磁场将运动的离子（带电荷的原子、分子或分子碎片）按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量，就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数，决不会有两个核素的质量是一样的，而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。

回答2：

唔，90分呢～好久不回答啦～
哈哈，这是传统的有机四大谱。
首先，来源么，前三种称之为光谱，就是利用不同波段的电磁波对不同的能级进行激发，通过吸收光的波长进行判断环境的官能团，质谱是利用高速粒子对分子进行撞击，一般按照键能等规律进行断裂，得到碎片峰。
嗯，原理，基本上上面已经解释了，再解释清楚一点吧，顺带把应用一并解释了。
紫外（其中一般包括可见光），现阶段在经常和荧光一起用，判断物质的共轭什么的，这个波段里发生的是分子中电子能级的跃迁，也就是说在对应的波长频段下，一部分能量被分子吸收，使得分子中电子发生跃迁，表现在图谱上就是吸收峰的升高。在应用中么，在结构鉴定的用处不大，但是在一部分定性或者定量分析中还是很有用的，紫外有一个特点就是检测限比较低，所以很多分析仪器的检测器都是紫外检测器，和它配套的就是荧光了，很多存在紫外吸收的都有荧光，因为电子吸收能量之后跃迁到激发态，这个状态是不稳定的，会回到相对稳定的基态，在这个过程中将会放出能量，这个能量可能以光的形式发射出去，就是荧光或者磷光（这里的差别可以百度之）。荧光的检测限更低，所以现在在细胞里用得很多，恩，扯远了...
红外，顾名思义，就是红外波段的电磁波，这个波段对应的是分子中键的振动，包括伸缩振动和弯曲振动，基本原理和上面一样，就是一个波段的能量被吸收，在图谱上产生吸收峰，这个能量使得振动能级发生了跃迁。相对电子而言，振动和分子内小基团结构的关系更亲近一些，所以对于官能团的鉴定更有用，不过，建议只看看比较特征的峰，比较细节的就不要太追求了，因为经常出现难以解释的东西，比如叔丁基之类的，偶尔很准，偶尔就很无语的，一般判断一些羰基啦，苯环啦，炔键啦羧基啦醛基啦什么的还是蛮不错的。
质谱不是光谱，它是通过高能粒子的撞击来完成的，撞击得到碎片峰，然后我们通过推断得到整个分子的骨架，其中有几个过程，第一是样品分子的分布，需要让样品气化或者吸附在基底上，前者适用于小分子，后者一般是大分子，撞击粒子的选择有很多，电子撞击就是EI谱，这个是最常见的，也是撞击碎片最彻底的，小分子可以玩一下，大分子你得到了碎片就组装不起来了，撞击得到的碎片怎么判断大小呢？一般撞击下来的碎片会带电，所以我们通过施加电场和磁场（TOF貌似不需要磁场），通过旋转后的撞击位置不同得到不同碎片的质量。另外，高分辨的质谱能确定小数点后面好几位，基本可以直接判断元素组成。
最后说核磁，核磁针对的是核自旋能级的能量，通过施加一个脉冲，使得核由低自旋向高自旋跃迁，然后高自旋的核通过环境或者和其他同种原子之间的能量交换发生弛豫（发生这个过程需要的时间称为T1或者T2，它决定着核磁共振的峰的宽度或者高度，一般认为峰越尖锐越好），回到低自旋态，再次接受脉冲，再次到高自旋，不同环境的原子吸收的能量不一样，因此可以判断不同环境的原子，现在比较成熟的是碳谱和氢谱，其中前者的缺点在于需要的样品量大（具体原因可以翻书），还有核磁里用的比较多的是二维谱，可以判断同种或者不同种原子之间的耦合关系，恩，也就是连接关系，有一点需要注意的是，和其他图谱不同，核磁里的每一个峰都需要能精确解释，否则是不能被认可的。从这个角度来说，核磁是用来判断结构的最好方法，当然X射线晶体衍射更准确，但是很多东西都很难长出晶体来。
回答完毕。

回答3：

在光的色散实验中，太阳光通过棱镜后，在白色光屏上就形成一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，把它们按这个顺序排列起来，就是光谱。光谱上的各种色光都是可见光。红外线在可见光波段红光外侧，紫外线在可见光波段紫光外侧，这两种都是人眼看不见的光。
　　红外线和紫外线都是看不见的光，红外线主要是热作用，可以用于加热，对红外线强度的探测也可以用于识别物体。紫外线可以利用其波长短、频率高、能量大的特点进行杀菌、化学催化等工作。随着科学技术的发展，红外线和紫外线的运用前景会越来越广泛。

最新问答

“该吃些蛋糕了.”的英文怎么说? 拜托！这是作业本上的题目

我问老公想不想去找别的女人，他说想，有钱了去找，这是什么意思呢？是嫌我了吗？

旅行社和旅游局以及旅游的其他部门的职责是什么？

和你最爱是谁？

我跟别人说我现在急需用钱，把钱还我，然后他说要多少先？怎么回复他

米动手环和米动手表哪个好啊，纠结

女孩10岁了，学拉丁舞和爵士舞哪个好？之前学了一年民族舞。

沐足城有完整的收银系统还会有漏洞吗?

福建省安溪九润茶叶有限公司怎么样？

3 一桥长100米，承重30克，一毛毛虫重35克，问它如何过桥？