傅立葉變換紅外光譜儀 (FTIR)在分析實(shí)驗(yàn)室中非常常見(jiàn)，其也是天縱鑒定（SKYLABS）在鑒定工作中最常使用的物質(zhì)分析工具之一。紅外光譜分析常見(jiàn)用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的一種方法。紅外光譜由于具有高度的特征性，因此天縱鑒定的技術(shù)人員一般采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜進(jìn)行對(duì)比的方法來(lái)做物質(zhì)的分析鑒定。
傅立葉變換紅外光譜儀之所以能有這樣的性能是因?yàn)榧t外光譜分析法是根據(jù)不同物質(zhì)會(huì)選擇性吸收紅外光區(qū)的電磁輻射來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、對(duì)各種吸收紅外光的化合物進(jìn)行定量和定性分析的一種方法。
傅立葉變換紅外光譜 (FTIR) 工作的基本原理是：當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)變化的紅外光照射時(shí)，分子吸收某些頻率的輻射，并由其振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱。記錄紅外光的百分透射比與波數(shù)或波長(zhǎng)關(guān)系曲線，就得到紅外光譜。
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，紅外光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性，進(jìn)行分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成分析的儀器。紅外色譜儀的基本結(jié)構(gòu)主要包括了光源、分光系統(tǒng)、樣品池以及檢測(cè)系統(tǒng)四個(gè)部分。其的工作原理圖如下：
紅外線其實(shí)和可見(jiàn)光一樣都是電磁波，紅外光又可依據(jù)波長(zhǎng)范圍分成近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外三個(gè)波區(qū)，其中中紅外區(qū)（2.5～25μm；4000～400cm-1）能反映分子內(nèi)部所進(jìn)行的各種物理過(guò)程以及分子結(jié)構(gòu)方面的特征，對(duì)解決分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成中的各種問(wèn)題最為有效，因而中紅外區(qū)是紅外光譜中應(yīng)用最廣的區(qū)域。
紅外光譜屬于吸收光譜，是由于化合物分子中成鍵原子振動(dòng)能級(jí)躍遷時(shí)吸收特定波長(zhǎng)的紅外光而產(chǎn)生的，只有引起分子偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生紅外吸收。紅外吸收光譜主要用于結(jié)構(gòu)分析、定性鑒別及定量分析。
因此傅立葉變換紅外光譜測(cè)量的全過(guò)程是：光譜儀發(fā)射紅外線通過(guò)被測(cè)物，在紅外線通過(guò)被測(cè)物時(shí)，會(huì)引起被測(cè)物中分子的振動(dòng)，同時(shí)分子振動(dòng)吸取特定的能量（不同波長(zhǎng)的紅外線），干涉儀測(cè)量出原始的干涉圖，該圖是一種時(shí)域譜, 它是一種極其復(fù)雜的譜, 難以解釋，因此計(jì)算機(jī)再對(duì)該干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計(jì)算, 從而得到以波長(zhǎng)或波數(shù)為函數(shù)的頻域譜, 即紅外光譜圖，縱坐標(biāo)為透過(guò)率，橫坐標(biāo)為波長(zhǎng)λ（μm）或波數(shù)（cm-1）。因此譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜，我們把這種儀器也就稱為了傅立葉變換紅外光譜儀，因此我們也把傅里葉紅外光譜儀叫做“微觀世界的振動(dòng)臺(tái)”。
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