紅外波段光譜儀是利用物質(zhì)對紅外輻射的吸收特性來分析其分子結(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,。它通過測量物質(zhì)在不同紅外波長下的光譜響應(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)對紅外輻射的吸收特性,,當分子吸收紅外光時,,會發(fā)生振動和轉(zhuǎn)動,從而產(chǎn)生紅外吸收峰,。通過測量這些吸收峰的位置和強度,,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)過分光器分解成不同波長的光,照射樣品后,,樣品吸收特定波長的光,,透過或反射的光被檢測器捕捉并轉(zhuǎn)化為電信號,后形成紅外光譜圖,。通過分析這些光譜圖,,可以獲得樣品的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)信息。
工作原理
分子振動與紅外吸收
分子內(nèi)部原子間的振動和轉(zhuǎn)動能級躍遷是紅外光譜產(chǎn)生的基礎(chǔ),。當紅外光照射樣品時,,若光子能量與分子中特定基團的振動或轉(zhuǎn)動能量匹配,該基團會吸收紅外光,,導(dǎo)致振動能級躍遷,。
吸收過程需伴隨偶極矩變化,形成特征吸收峰,,不同化學(xué)鍵或官能團對應(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,。
干涉信號經(jīng)計算機傅里葉變換處理,還原為光譜圖,,明顯提升信噪比和分辨率。
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