Die IR-Spektroskopie wird zur quantitativen Bestimmung von bekannten Substanzen, deren Identifikation anhand eines Referenzspektrums oder zur Strukturaufklärung unbekannter Substanzen genutzt.Mit einem IR-Spektrometer oder Infrarotspektrometer wird ein Infrarotspektrum einer fest installierten Strahlenquelle (IR-Lampe) gemessen. Platziert man nun eine Probe in den Strahlengang, so ändert man damit das IR-Spektrum der Strahlenquelle.Moleküle sind dann infrarot aktiv, wenn während der Schwingung eine periodische Änderung des Dipolmomentes auftritt, wobei das Dipolmoment des Moleküls im einen Extremum der Schwingung verschieden sein muß von dem im anderen.
Ist Stickstoff IR aktiv : Homonuklea- re Gasmoleküle, insbesondere Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff, sind bei normalen Umgebungsbedingungen (Raumtemperatur, Atmosphärendruck) nicht IR-aktiv und weisen somit keine Absorptionsbande auf.
Wie funktioniert IR Strahlung
Die Wirkung von Infrarot-Strahlung ( IR ) beruht darauf, dass ihre Energie vom Körper aufgenommen wird. Moleküle werden in Schwingung versetzt, das Ergebnis kennen wir von der natürlichen Infrarotstrahlung der Sonne: Wärme. Die kurzwellige IR -A-Strahlung erreicht die Unterhaut, beziehungsweise im Auge die Netzhaut.
Was versteht man unter IR : Infrarotstrahlung ( IR -Strahlung) – auch als Wärmestrahlung bezeichnet – ist Teil der optischen Strahlung und damit Teil des elektromagnetischen Spektrums (siehe Abbildung). Sie schließt sich in Richtung größerer Wellenlängen an das sichtbare Licht an. Ihr Wellenlängenbereich reicht von 780 Nanometer bis 1 Millimeter.
Durch IR-Licht werden Molekülschwingungen angeregt. Die Schwingungsfrequenz ist dabei abhängig von den schwingenden Massen und der Bindungsstärke. Über die Lage der Absorptionsbanden erhält man so eine Information über funktionelle Gruppen des Moleküls.
Bindungen, die polare Atomgruppen (z.B. O-H, C-F) besitzen, sind stark IR-aktiv (intensive IR-Banden). Wenig polare Bindungen oder Moleküle mit leicht deformierbaren Elektronenhüllen (z.B. S-H, C=C, Te- Te) sind stark Raman-aktiv.
Welche Gase sind IR-aktiv
Wasserdampf, Kohlendioxid und Ozon tragen am meisten zur Absorption thermischer oder terrestrischer Infrarotstrahlung bei. Es handelt sich dabei um dreiatomige Gase.Das Prinzip hinter jedem elektrisch betriebenen Infrarotstrahler ist einfach. Das Gerät wird mit elektrischer Energie (konventionell oder alternativ erzeugt) versorgt. Diese Energie wird vom Heizstrahler wiederum in Infrarotstrahlung umgewandelt. Sobald diese Strahlen auf Festkörper treffen, entsteht Wärme.Eine Infrarotfernbedienung sendet ein Signal mithilfe von Infrarotlicht. Dieses Licht können Sie mit Ihren Augen nicht sehen, Sie können es jedoch mithilfe einer Digitalkamera, einer Mobiltelefon-Kamera oder einem Camcorder im Kameramodus sichtbar machen.
Sonne und Feuer sind natürliche Infrarot ( IR )-Strahlenquellen. Offenes Feuer strahlt nur geringfügig im sichtbaren Bereich. Zum überwiegenden Teil gibt es IR -Strahlung ab, die die Wärmewirkung verursacht (siehe auch Grundlagen).
Welche Schwingungen sind IR aktiv : Zwei Möglichkeiten, Molekülschwingungen anzuregen: direkte Wechselwirkung der elektrischen Feldkomponente (E) eines Lichtquants (Frequenz im IR-Bereich) mit dem molekularen Dipolmoment (M). Schwingungen, die mit einer periodischen Änderung des molekularen Dipolmoments verbunden sind, sind IR-aktiv.
Was ist der IR Bereich : Infrarotstrahlung ( IR -Strahlung) – auch als Wärmestrahlung bezeichnet – ist Teil der optischen Strahlung und damit Teil des elektromagnetischen Spektrums (siehe Abbildung). Sie schließt sich in Richtung größerer Wellenlängen an das sichtbare Licht an. Ihr Wellenlängenbereich reicht von 780 Nanometer bis 1 Millimeter.
Welche Gase sind IR aktiv
Wasserdampf, Kohlendioxid und Ozon tragen am meisten zur Absorption thermischer oder terrestrischer Infrarotstrahlung bei. Es handelt sich dabei um dreiatomige Gase.
Wasserdampf, Kohlendioxid und Ozon tragen am meisten zur Absorption thermischer oder terrestrischer Infrarotstrahlung bei. Es handelt sich dabei um dreiatomige Gase. Kohlenmonoxid, Distickstoffoxid, Stickstoffoxid und Methan sind unbedeutende Absorber und sind nicht in der Abbildung aufgeführt.Kunststoffe absorbieren Infrarot-Strah- lung vorwiegend im Wellenlängenbereich oberhalb von 2 µm. Wirksam sind vor allem C-H-Bindungen, die bei Wellen- längen zwischen 3,2 µm und 3,5 µm absorbieren. Die wärmende Kraft der Sonne ist das natürliche Vorbild.
Warum empfinden wir Infrarot als warm : Trifft Infrarotstrahlung auf den menschlichen Körper, werden Moleküle in Schwingungen versetzt. Wir empfinden das – genauso wie bei der natürlichen Wärmestrahlung durch die Sonne – als Wärme. Die Infrarotstrahlung erwärmt dabei ausschließlich den Körper, nicht aber die Umgebungsluft.