产生红外吸收的条件

根据量子力学，分子内部原子间的相对振动和分子本身转动所需的能量是量子化的，也就是说，从一个能态跃迁到另一个能态不是连续的，当照射于分子的光能刚好等于基态与第一振动或转动能量的差值时，则分子便可吸收光能量，产生跃。分子内部原子间的相对振动和分子本身转动所需的能量恰好在红外光区，所以当一束红外光照射物质时，分子内部原子产生相对振动和分子本身产生转动，物质收了部分红外光能量（选择性吸收），产生红外吸收光谱。

量子力学同时指出，并非任意两个能级间都能进行跃迁，这种跃迁需要遵循一的规律，即选律。实际上，由于分子本身对称性或其它原因，多原子分子振动过程中某些振动方式并不伴随偶极矩(dipole moment)的改变，实验结果和量子力学理论都已证明分子振动时只有瞬间偶极矩改变的振动才能在红外光谱观察到，因此如果分没有偶极矩的改变也就没有红外光吸收；另一方面，由于分子的对称性又使具有相同振动频率的振动发生简并现象，造成振动的衰减，减少了对红外光吸收的效果，因此，实际上多原子分子的振动自由度数等于或少于3n-6个，这就是红外光谱的选律。选律主要是从间谐振动模型出发而言的，但由于实际上振动是非谐性的，因此上述选律并不是非常严格，因此实际得到的红外光谱中除了基频吸收谱带还有倍频、组频、泛频、差频的吸收谱带。

红外吸收峰的强度与偶极矩变化程度有关，与分子振动时偶极矩变化的平方成正比，一般永久偶极矩大的，振动时偶极矩变化也较大，如C =O或C-O的变化强度比C＝C或C-C要大得多，因此红外吸收峰的强度也强得多。