傅里叶红外光谱仪原理

傅里叶红外光谱仪原理

‌傅里叶红外光谱仪的核心原理是基于分子存在的所有化学键都有特定的振动频率，这些振动频率可以与红外光的波长匹配，因此分子吸收红外光的特定频率，从而产生峰位。傅里叶红外光谱仪通过测量样品对红外光的吸收来确定样品的组成和结构。‌傅里叶红外光谱仪主要由以下几个部分组成：‌光源：通常是一种光束通过一段经过准直或聚光的胆甾径向对称管（HERAS），并通过一张宽带滤波器（如KBr）来消除对红外测量的干扰。‌样品室：用于放置样品的光学室，样品可以是固体、液体或气体。‌干涉仪：将光路分为两条平行路径，其中一条路径被样品带过，而另一条路径作为参考路径，两条路径的光线在干涉仪中相交并产生干涉图。常见的干涉仪有光学和机械两种类型。‌检测器：用于测量干涉图的强度，通常由光电二极管、半导体阵列或扫描仪器组成，能够精确地记录干涉图的强度。‌傅里叶红外光谱仪的工作流程如下：光源发出的光被分束器分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光在干涉仪中相遇并产生干涉图样，其中包含了样品吸收的信息。通过‌傅里叶变换技术，将干涉图样中的频率信息转换为光谱图，显示在不同红外波长下的吸收强度。对光谱图进行数据处理和分析，包括峰识别、峰面积计算等，以确定样品的化学组成和结构。傅里叶红外光谱仪广泛应用于化学、生物、材料、医药等领域，可以对未知物进行功能团分析、测定化学结构等。其应用领域包括环宝石鉴定、刑侦鉴定等。‌