红外光波长在0.76-1000um,此区间内基本每种气体都有着各自的特征频率光谱和特征吸收峰。在其红外特征峰的波长位置,气体会大量吸收红外辐射,因此一般用T-λ曲线或T-V曲线来表示气体的红外吸收光谱图,其中横坐标是波长λ(um)或波数V(cm-1)(V=104/λ),纵坐标是透射比T,如下图所示。
大多数气体的吸收波长范围落在2.0-15.4um(5000cm-1-650cm-1)之间。
红外吸收光谱主要由分子组成和结构决定,因此不同气体均具有独有的红外吸收光谱,并据此可以应用红外光谱技术对气体分子进行结构分析和鉴定。常见气体中,CH4、N2O、CO2等都具有两个特征吸收峰,CO在4-5um有一个特征吸收峰。
实际运用中,当红外光通过气体时,气体分子吸收光能量,在相应的波长处就会产生光强的衰减,而衰减程度与气体浓度的高低有关,还可以根据此原理对不同气体浓度进行检测。
不同化学物质的红外吸收光谱图
图片源于网络