习惯上按照红外线波长，将红外光谱分成三个区域：近红外区、中红外区和远红外区三个波段。三个区的波长和波数范围如下图所示：

其中，近红外光谱是由分子的倍频、合频产生的；中红外光谱属于分子的基频振动光谱；远红外光谱则属于分子的转动光谱和某些基团的振动光谱。由于绝大多数有机物和无机物的基频吸收带都出现在中红外区，因此中红外区是研究和应用最多的区域，积累的资料也最多，仪器技术最为成熟。

我们通常所说的红外光谱系指波长在2.5-25 μm之间的中红外光谱。就像每个人都有不同的指纹一样，每一种化合物也都有属于自己的“指纹图谱”——红外光谱，其最重要的应用是中红外区有机化合物的结构鉴定。通过与标准谱图比较，可以确定化合物的结构；对于未知样品，通过官能团、顺反异构、取代基位置、氢键结合以及络合物的形成等结构信息可以推测结构。红外光谱与紫外光谱、质谱、核磁共振并称物质结构分析“四大谱”，是仪器分析中重要的分析手段之一。

随着红外光谱附件技术（如显微镜、漫反射、镜面反射和掠角反射、衰减全反射等配件）和计算机软件技术（如差谱技术、红外光谱谱图压缩数据库及其网络传输等）的高速发展，红外光谱技术的应用迅速拓宽至诸多领域。

新型冠状病毒感染的肺炎疫情严峻，测量体温成为防控疫情的必要手段。人体红外线测温仪做为关键的医疗设备，在疫情防控中充分发挥主导作用。

比如红外热成像体温快速筛检仪，可在人流密集的公共场所进行大面积监测，自动跟踪、报警高温区域，与可见光视频配合，快速找出并追踪体温较高的人员（如上图）。所有高于绝对零度（-273℃）的物体都会发出红外辐射。人体发出的红外辐射被红外热像仪的探测器和光学镜头捕捉到，然后将这些红外辐射能量分布图形反映到光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。

通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见的红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。另外还有红外耳温计和红外额温计，红外体温计设备简单、使用方便、价格实惠，应用广泛，可实现对人员的依次、快速测温。

还有遥感技术，即太阳辐射经过大气层到达地面，一部分与地面发生作用后反射，再次经过大气层，到达传感器，传感器将这部分能量记录下来，传回地面（如下图）。其中红外遥感技术是指传感器的工作波段限于红外波段范围之内，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。

此外，红外光谱在化学化工、环境分析、半导体和超导材料等其他领域的应用都得到了广泛的发展。

审稿：陈蔚红

校稿：葛航铭

来源：中国科学院上海有机化学研究所