傅立葉紅外光譜分析儀原理

分析儀器

　　傅立葉紅外光譜分析儀（FTIR）是一種基于分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量躍遷的物理分析方法。其基本原理是通過(guò)測(cè)量分子對(duì)紅外光的吸收情況，來(lái)識(shí)別和定量分析物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成。在紅外光譜分析中，分子內(nèi)部的原子由于化學(xué)鍵的伸縮和彎曲，會(huì)發(fā)生振動(dòng)。這些振動(dòng)可以分為伸縮振動(dòng)和彎曲振動(dòng)。同時(shí)，分子整體的旋轉(zhuǎn)也會(huì)導(dǎo)致能量變化。這些振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量躍遷對(duì)應(yīng)于特定波長(zhǎng)的紅外光。
　　當(dāng)紅外光照射到物質(zhì)上時(shí)，分子中的化學(xué)鍵會(huì)吸收與其振動(dòng)頻率相匹配的紅外光能量。吸收的能量使分子振動(dòng)加劇，導(dǎo)致分子溫度升高。這種吸收現(xiàn)象在紅外光譜中表現(xiàn)為特定的吸收峰。紅外光譜儀是進(jìn)行紅外光譜分析的主要設(shè)備。它通過(guò)光源產(chǎn)生紅外光，然后通過(guò)樣品池照射到待測(cè)物質(zhì)上。樣品吸收的紅外光被檢測(cè)器接收，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理得到紅外光譜圖。
　　傅立葉變換紅外（FT-IR）光譜儀根據(jù)光的相干性原理設(shè)計(jì)，因此是一種干涉型光譜儀。它主要由光源（如硅碳棒、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分析儀使用了邁克爾遜干涉儀，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(guò)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(zhǎng)或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖。
　　紅外光譜分析不僅可以進(jìn)行定性分析，還可以進(jìn)行定量分析。通過(guò)分析紅外光譜圖中的吸收峰，可以確定分子中的化學(xué)鍵類型。這種分析方法在有機(jī)化學(xué)、材料科學(xué)、藥物分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。通過(guò)比較標(biāo)準(zhǔn)樣品和待測(cè)樣品的吸收強(qiáng)度，可以計(jì)算出待測(cè)樣品特定組分的含量。紅外光譜分析原理基于分子振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能量躍遷，通過(guò)紅外光譜儀對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定量和定性分析。
　　隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代傅立葉紅外光譜儀越來(lái)越小型化、便攜化，并且結(jié)合了在線分析和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能，使得其在實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)生產(chǎn)線上都能發(fā)揮重要作用。傅立葉紅外光譜分析儀作為科學(xué)研究和工業(yè)質(zhì)量控制的強(qiáng)大工具，其精準(zhǔn)的分子識(shí)別能力使其在諸多領(lǐng)域中不可或缺。了解其原理、應(yīng)用及技術(shù)發(fā)展，有助于我們更好地利用這一技術(shù)進(jìn)行科學(xué)研究和質(zhì)量控制。

八月二十一日

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紅外光譜分析不僅可以進(jìn)行定性分析，還可以進(jìn)行定量分析

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九月十一日

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