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紅外光譜儀已經(jīng)是珠寶實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)配大型儀器之一，大家都不陌生，但我們現(xiàn)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”這又是為什么?
傅立葉變換紅外光譜儀的工作過程
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(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，這是光譜儀中的核心部件，而實(shí)驗(yàn)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(jī)對干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計算，從而得到以波長或波數(shù)為函數(shù)的光譜圖。
傅立葉是誰?
讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉(Baron Jean Baptiste Joseph Fourier，1768-1830)，男爵，法國數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家，1768年3月21日生于歐塞爾，1830年5月16日卒于巴黎。1817年當(dāng)選為科學(xué)院院士，1822年任該院終身秘書，后又任法蘭西學(xué)院終身秘書和理工科大學(xué)校務(wù)委員會主席。
主要貢獻(xiàn)是在研究《熱的傳播》和《熱的分析理論》時創(chuàng)立了一套數(shù)學(xué)理論，即傅立葉級數(shù)，對19世紀(jì)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)的發(fā)展都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。而傅里葉變換在物理學(xué)、數(shù)論、組合數(shù)學(xué)、信號處理、概率、統(tǒng)計、密碼學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。
讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉
而有關(guān)傅立葉級數(shù)，傅立葉變換的理論也不詳細(xì)闡述了，簡而言之，它可以把難以看懂的時域譜變換成能看懂的頻域譜。
傅立葉變換紅外光譜測量的全過程:光譜儀發(fā)射紅外線通過寶石，在紅外線通過寶石時，會引起寶石中分子的振動，同時分子振動吸取特定的能量(不同波長的紅外線)，干涉儀測量出原始的干涉圖，該圖是一種時域譜，它是一種極其復(fù)雜的譜，難以解釋，后一步，計算機(jī)對該干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計算，從而得到以波長或波數(shù)為函數(shù)的頻域譜，即紅外光譜圖，縱坐標(biāo)為透過率，橫坐標(biāo)為波長λ(μm)或波數(shù)(cm-1)。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。
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