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為什么叫傅里葉紅外光譜儀(FT-IR)?經過了哪些階段?

  傅里葉紅外光譜儀已經是珠寶實驗室的標配大型儀器之一,大家都不陌生,但我們現在總是會在這個儀器加一個前綴“傅立葉變換”,全稱“傅立葉變換紅外光譜儀”,或“FT-IR”,這又是為什么?
 
  到目前為止傅里葉紅外光譜儀已發展了三代。一代是使用的棱鏡式色散型紅外光譜儀,用棱鏡作為分光元件,分辨率較低,對溫度、濕度敏感,對環境要求苛刻。上世紀六十年代出現了第二代光柵型色散式紅外光譜儀,采用先進的光柵刻制和復制技術,提高了儀器的分辨率,拓寬了測量波段,降低了環境要求。然后在上世紀七十年代又發展起來第三代的干涉型紅外光譜儀,傅立葉變換紅外光譜儀既是干涉型的代表,它具有寬的測量范圍、高測量精度、極高的分辨率以及極快的測量速度。
 
  紅外線和可見光一樣都是電磁波,紅外光又可依據波長范圍分成近紅外、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,對解決分子結構和化學組成中的各種問題為有效,因而中紅外區是紅外光譜中應用廣的區域。
 
  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能級躍遷時吸收特定波長的紅外光而產生的,只有引起分子偶極矩變化的振動才能產生紅外吸收。紅外吸收光譜主要用于結構分析、定性鑒別及定量分析。
 
  傅里葉紅外光譜儀是根據光的相干性原理設計的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源,干涉儀,檢測器,計算機和記錄系統組成。大多數傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜(Michelson)干涉儀,這是光譜儀中的核心部件,而實驗測量的原始光譜圖是也是光源的干涉圖,然后再通過計算機對干涉圖進行快速傅立葉變換計算,從而得到以波長或波數為函數的光譜圖。
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