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紅外波段光譜儀的主要用途及原理一起了解下

閱讀：417 發(fā)布時(shí)間：2025-4-25
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　　紅外波段光譜儀是利用物質(zhì)對(duì)紅外輻射的吸收特性來(lái)分析其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的儀器，廣泛應(yīng)用于化學(xué)、材料、生物、環(huán)境等領(lǐng)域。

　　‌紅外波段光譜儀主要用于分析物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分‌。它通過(guò)測(cè)量物質(zhì)在不同紅外波長(zhǎng)下的光譜響應(yīng)，揭示其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分。紅外光譜儀的工作原理基于物質(zhì)對(duì)紅外輻射的吸收特性，當(dāng)分子吸收紅外光時(shí)，會(huì)發(fā)生振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)，從而產(chǎn)生紅外吸收峰。通過(guò)測(cè)量這些吸收峰的位置和強(qiáng)度，可以了解樣品的化學(xué)組成和分子結(jié)構(gòu)‌。

　　紅外光譜儀主要由光源、樣品室、分光器、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等部分組成。光源產(chǎn)生紅外光，經(jīng)過(guò)分光器分解成不同波長(zhǎng)的光，照射樣品后，樣品吸收特定波長(zhǎng)的光，透過(guò)或反射的光被檢測(cè)器捕捉并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，后形成紅外光譜圖。通過(guò)分析這些光譜圖，可以獲得樣品的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)信息。‌

　　工作原理

　　分子振動(dòng)與紅外吸收

　　分子內(nèi)部原子間的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷是紅外光譜產(chǎn)生的基礎(chǔ)。當(dāng)紅外光照射樣品時(shí)，若光子能量與分子中特定基團(tuán)的振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)能量匹配，該基團(tuán)會(huì)吸收紅外光，導(dǎo)致振動(dòng)能級(jí)躍遷。

　　吸收過(guò)程需伴隨偶極矩變化，形成特征吸收峰，不同化學(xué)鍵或官能團(tuán)對(duì)應(yīng)特定吸收頻率。

　　傅里葉變換技術(shù)

　　現(xiàn)在紅外光譜儀多采用傅里葉變換紅外光譜儀(FTIR)，通過(guò)麥克爾遜干涉儀將兩束光程差變化的復(fù)色紅外光干涉，形成干涉圖。

　　干涉信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)傅里葉變換處理，還原為光譜圖，明顯提升信噪比和分辨率。

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