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傅立葉變換紅外光譜儀的結構組成及工作原理

日期: 25-03-10 17:21 瀏覽次數 :25

傅立葉變換紅外光譜儀(Fourier Transform Infrared Spectrometer,簡寫為FTIR Spectrometer),簡稱為傅立葉改換紅外光譜儀。它不同于色散型紅外分光的原理,是依據對干與后的紅外光進行傅立業改換的原理而開發的紅外光譜儀, 主要由紅外光源、光闌、干與儀(分束器、動鏡、定鏡)、樣品室、檢測器以及各種紅外反射鏡、激光器、操控電路板和電源組成。可以對樣品進行定性和定量分 析,廣泛使用于醫藥化工、地礦、石油、煤炭、環保、海關、寶石判定、刑偵判定等范疇。


傅立葉變換紅外光譜儀工作原理:


紅外線和可見光一樣都是電磁波,而紅外線是波長介于可見光和微波之間的一段電磁波。紅外光又可依據波長規模分紅近紅外、中紅外和遠紅外三個波區,其中中紅外區(2.5~25μm;4000~400cm-1)能很好地反映分子內部所進行的各種物理過程以及分子結構方面的特征,對處理分子結構和化學組成中的各種問題zui為有用,因而中紅外區是紅外光譜中使用zui廣的區域,一般所說的紅外光譜大都是指這一規模。



紅外光譜歸于吸收光譜,是因為化合物分子振動時吸收特定波長的紅外光而產生的,化學鍵振動所吸收的紅外光的波長取決于化學鍵動常數和連接在兩端的原子折合質量,也便是取決于的結構特征。這便是紅外光譜測定化合物結構的理論依據。


紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛的用于分子結構和物質化學組成的研究。依據分子對紅外光吸收后得到譜帶頻率的位置、強度、形狀以及吸收譜帶和溫度、集合狀況等的關系便可以確認分子的空間構型,求出化學建的力常數、鍵長和鍵角。從光譜分析的角度看主要是使用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團或鍵,由特征吸收譜帶頻率的變化推測臨近的基團或鍵,進而確認分子的化學結構,當然也可由特征吸收譜帶強度的改變對混合物及化合物進行定量分析。而鑒于紅外光譜的使用廣泛性,繪出紅外光譜的紅外光譜儀也成了科學家們的要點研究對象.


傅立葉變換紅外(FT-IR)光譜儀是依據光的相干性原理規劃的,因而是一種干與型光譜儀,它主要由光源(硅碳棒,高壓汞燈),干與儀,檢測器,核算機和記錄系統組成,大多數傅立葉改換紅外光譜儀使用了邁克爾遜(Michelson)干與儀,因而試驗測量的原始光譜圖是光源的干與圖,然后通過核算機對干與圖進行快速傅立葉改換核算,從而得到以波長或波數為函數的光譜圖,因而,譜圖稱為傅立葉改換紅外光譜,儀器稱為傅立葉改換紅外光譜儀。




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