傅立葉紅外光譜儀（Fourier Transform Infrared Spectrometer，F(xiàn)TIR）是一種常用的光譜分析儀器，用于研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵。其原理基于傅立葉變換的數(shù)學(xué)原理和紅外光譜的特性。下面是傅立葉紅外光譜儀的基本原理：
1.紅外輻射：
2.分子具有不同的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)模式，當(dāng)分子受到外部能量的激發(fā)時(shí)，它們會發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。紅外輻射是一種波長長于可見光的電磁輻射，能夠引起物質(zhì)中分子的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.樣品與光源交互作用：
4.樣品吸收入射的紅外輻射，其分子會因此發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。不同的化學(xué)鍵和功能團(tuán)具有不同的振動(dòng)頻率，因此吸收的紅外輻射也會有所不同。
5.干涉儀原理：
6.傅立葉紅外光譜儀使用干涉儀進(jìn)行光學(xué)信號的采集和處理。這種干涉儀通常是一種邁克爾遜干涉儀，它包括光源、分束器、樣品室、反射鏡和檢測器等組件。
7.干涉圖樣：
8.在干涉儀中，入射的光會被分為兩束，一束經(jīng)過樣品，另一束直接到達(dá)檢測器。當(dāng)這兩束光重新相遇時(shí)，會產(chǎn)生干涉圖樣，其中包含了樣品吸收的信息。
9.傅立葉變換：
10.干涉圖樣中包含了頻率和振幅信息，但它是時(shí)間域上的信號。為了將其轉(zhuǎn)換為頻率域上的光譜，需要進(jìn)行傅立葉變換。這種變換會將時(shí)間域上的信號轉(zhuǎn)換為頻率域上的頻譜。
11.獲取光譜：
12.傅立葉變換后，得到的是樣品吸收的頻率譜。該譜圖顯示了樣品在不同紅外波長下的吸收強(qiáng)度。通過比較樣品吸收譜和參考譜，可以確定樣品中存在的化學(xué)鍵和功能團(tuán)。
13.數(shù)據(jù)處理與分析：
14.獲得光譜后，可以進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理和分析。這包括峰識別、峰面積計(jì)算、譜峰歸屬等。通過與數(shù)據(jù)庫比對或與已知譜圖進(jìn)行比較，可以確定樣品的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)。
總的來說，傅立葉紅外光譜儀利用紅外輻射與樣品相互作用的原理，通過干涉儀和傅立葉變換技術(shù)，將樣品的振動(dòng)頻率信息轉(zhuǎn)換為可讀的光譜圖，從而實(shí)現(xiàn)對樣品結(jié)構(gòu)和成分的分析。
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