分子光譜學
紅外光譜
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分子裡的每一根化學鍵，都有點像連著兩個重物的小彈簧，既然是彈簧，它就能按自己固有的節律伸縮、彈動。而紅外光恰好就在差不多這些節律上振動。於是當你讓紅外光穿過樣品，化學鍵會吸收正好匹配自身擺動的那些頻率，得到的光譜便是一份「現場有哪些彈簧」的清單——一份由分子振動構成的化學指紋。
紅外光譜測量的是物質對紅外輻射的吸收，這種吸收會激發其化學鍵的伸縮和彎曲振動。每一類鍵和基團——一個O–H、一個C=O、一個C–H——都在某個特徵範圍內吸收，所以特定位置上的峰就揭示了分子含有哪些官能團。光譜低能端那一片擁擠的區域稱為指紋區，它細緻到足以把一種化合物和與之極為相似的另一種區分開。
它之所以重要，是因為快、只需極少量樣品，並且是日常中辨認分子含有哪些官能團最可靠的方法之一。關鍵的限制在於：一個振動只有在運動時改變了分子的偶極矩，才會吸收紅外光；完全對稱的振動對紅外是「隱形」的——而這恰恰是互補技術拉曼光譜大顯身手的地方。
一種未知液體在1715 cm⁻¹附近給出一個強而尖銳的吸收，又在3000–3500 cm⁻¹之間給出一個寬闊的吸收。化學家立刻就能讀出：前者說明存在羰基（C=O），後者說明存在羥基（O–H）。兩者合在一起直指羧酸，幾秒之內就把身份縮小了範圍。
每根鍵在自己的頻率上吸收，所以峰就點出了官能團。
紅外的位置通常用波數（cm⁻¹）報告，而不是波長。波數越高表示能量越高，對應更硬的鍵或更輕的原子——這正是為什麼O–H和C–H的伸縮位於高處，而沉重的單鍵位於低處。
又稱
另見