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傅立葉變換紅外光譜儀的主要原理講述

更新時(shí)間：2023-07-13

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傅立葉變換紅外光譜儀是利用干涉譜的傅立葉變換技術(shù)獲得紅外光譜的紅外光譜法。與光柵色散型紅外分光光度計(jì)在單色器和檢測(cè)器部件上有很大的不同，它沒有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高壓汞燈）、 Michelson干涉儀、檢測(cè)器、電子計(jì)算機(jī)和記錄器等組成。

傅立葉變換紅外（FT-IR）光譜儀是根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì)的，因此是一種干涉型光譜儀，它主要由光源（硅碳棒，高壓汞燈），干涉儀，檢測(cè)器，計(jì)算機(jī)和記錄系統(tǒng)組成，大多數(shù)傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜（Michelson）干涉儀，因此實(shí)驗(yàn)測(cè)量的原始光譜圖是光源的干涉圖，然后通過計(jì)算機(jī)對(duì)干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計(jì)算，從而得到以波長或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖，因此，譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜，儀器稱為傅立葉變換紅外光譜儀。

傅立葉變換紅外光譜儀無色散元件，沒有夾縫，故來自光源的光有足夠的能量經(jīng)過干涉后照射到樣品上然后到達(dá)檢測(cè)器，傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)量部分的主要核心部件是干涉儀，單束光照射邁克爾遜干涉儀時(shí)的工作原理圖，干涉儀是由固定不動(dòng)的反射鏡M1（定鏡），可移動(dòng)的反射鏡M2（動(dòng)鏡）及分光束器B組成，M1和M2是互相垂直的平面反射鏡。B以45°角置于M1和M2之間，B能將來自光源的光束分成相等的兩部分，一半光束經(jīng)B后被反射，另一半光束則透射通過B。在邁克爾遜干涉儀中，當(dāng)來自光源的入射光經(jīng)光分束器分成兩束光，經(jīng)過兩反射鏡反射后又匯聚在一起，再投射到檢測(cè)器上，由于動(dòng)鏡的移動(dòng)，使兩束光產(chǎn)生了光程差，當(dāng)光程差為半波長的偶數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相長干涉，產(chǎn)生明線；為半波長的奇數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相消干涉，產(chǎn)生暗線，若光程差既不是半波長的偶數(shù)倍，也不是奇數(shù)倍時(shí)，則相干光強(qiáng)度介于前兩種情況之間，當(dāng)動(dòng)鏡移動(dòng)，在檢測(cè)器上記錄的信號(hào)余弦變化，每移動(dòng)四分之一波長的距離，信號(hào)則從明到暗周期性的改變一次。

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