一、近红外光谱分析技术简介
近红外(Near Infrared, NIR)光是指波长介于可见光区与中红外区之间的电磁波,其波长范围约为780~2500 nm,波数范围约为12500~4000 cm-1。近红外光谱分析(NIRSA)是指利用近红外谱区包含的物质信息,主要用于有机物质及部分无机物质定性和定量分析的一种分析技术。近红外光谱分析兼备了可见区光谱分析信号容易获取与红外区光谱分析信息量丰富两方面的优点,加上该谱区需要依靠化学计量学方法提取信息等特点,使近红外光谱分析成为一类应用广泛的分析技术。
二、近红外光谱的基本原理
1.分子与光谱
分子具有不同类型的运动,大致包括:分子内各种电子运动,分子作为整体的平动和转动,分子内各原子的振动,原子核的振动等。按量子力学的观点,分子运动所具有的能量是量子化的,称为分子的能级。原子或分子在与光作用时,只有当光子的能量等于原子或分子中的某些电子的能量级差时才产生光的吸收,一个光子的全部能量将一次被一个电子所吸收,不需要积累能量的时间。原子中电子吸收光子的现象称为原子吸收光谱,分子中电子吸收光子的现象称为分子吸收光谱。原子或分子能级跃迁时吸收光量子的频率可用玻尔频率方程式来描述:
