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傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)是一種用于分析物質(zhì)結(jié)構(gòu)和成分的高精度儀器，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料科學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域。
傅里葉變換紅外光譜儀通過測(cè)量樣品對(duì)紅外光的吸收，生成紅外光譜圖。其核心部件是邁克爾遜干涉儀，它將光源發(fā)出的光分為兩束，形成光程差后復(fù)合產(chǎn)生干涉圖。通過傅里葉變換，將干涉圖轉(zhuǎn)換為頻率域的光譜圖，從而獲得樣品的吸收光譜。
傅立葉紅外光譜儀，其核心原理融合了紅外光譜學(xué)與傅里葉變換數(shù)學(xué)理論。紅外光譜學(xué)專注于研究物質(zhì)在紅外光區(qū)域(波長(zhǎng)范圍約0.75-1000微米)內(nèi)的光學(xué)性質(zhì)，如吸收、發(fā)射或散射紅外光。當(dāng)物質(zhì)分子在振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)選擇性地吸收特定波長(zhǎng)的紅外光，而這些吸收波長(zhǎng)與分子內(nèi)部的化學(xué)鍵振動(dòng)頻率緊密相關(guān)。因此，紅外光譜成為了分析物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵信息的重要工具。
工作原理
光源與干涉儀：
FTIR使用寬波段紅外光源(如硅碳棒、汞鎘燈等)，發(fā)出的紅外光通過干涉儀(如邁克爾遜干涉儀)分成兩束，形成干涉光。干涉儀通過移動(dòng)反射鏡產(chǎn)生光程差，生成時(shí)域干涉圖。
傅立葉變換：
干涉圖信號(hào)被檢測(cè)器記錄后，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅立葉變換，將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域光譜，得到樣品的紅外吸收光譜。
光譜分析：
光譜中的吸收峰對(duì)應(yīng)分子中特定化學(xué)鍵的振動(dòng)頻率，可用于定性和定量分析樣品的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)。
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