傅里叶红外光谱仪的基本工作原理

　　傅里叶变换红外光谱仪是一种广泛应用于化学、物理、环境、材料科学等领域的分析仪器，主要用于分子结构、功能团分析及定量检测。其基本工作原理基于傅里叶变换数学原理，通过对红外光谱信号的分析，揭示样品的分子振动和旋转信息。
 

　　傅里叶红外光谱仪的工作流程可以分为以下几个主要步骤：
 

　　1、光源发射红外光
 

　　使用一个稳定的红外光源，通常是钨灯或黑体辐射源，发射宽范围的红外光。该光源的辐射包含了广泛的波长，覆盖了从中红外到远红外的频率范围。
 

　　2、干涉仪
 

　　傅里叶红外光谱仪的核心部件之一是干涉仪，将红外光源发出的宽谱光通过分束器分成两束光，一束光通过样品，另一束光直接传播。两束光经过反射镜后重新合并，产生干涉现象。根据光程差的不同，合并后的光波会形成不同的干涉图样。这一干涉图样就是所谓的干涉图，它是包含样品吸收信息的复合信号，包含了所有的波长信息。
 

　　3、样品吸收与干涉图的形成
 

　　红外光通过样品时，样品中的分子会吸收特定波长的光。吸收发生的波长对应于样品分子中的特定振动模式。由于不同分子和功能团具有特定的吸收峰，所以在红外光通过样品时，部分波长的光被吸收，形成特定的干涉图信号。
 

　　4、傅里叶变换
 

　　生成的干涉图信号是时域信号，需要通过傅里叶变换转化为频域信号。傅里叶变换将时域中的干涉图转化为标准的红外吸收谱图，即每个吸收峰对应一个特定的波数，反映样品在该波长上的吸收情况。
 

　　5、信号检测与分析
 

　　转化后的红外谱图通过探测器进行数字化采集，结果以图谱的形式呈现。谱图中的各个吸收峰的波数值可以与已有的标准谱库进行比对，从而识别样品的分子结构、功能团以及化学组成。
 

　　傅里叶红外光谱仪通过其干涉仪和傅里叶变换算法，使得红外光谱的获取更为迅速、精准与高效。不仅可以提供分子振动信息，还能通过对干涉图的处理快速生成高质量的频域光谱，是分析样品分子结构、功能团以及定量分析的重要工具。