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紅外光譜儀的基本原理是什麽
2020-03-03 17:03

紅外線和可見光一樣都是電磁波,而紅外線是波長介於可見光和微波之間的一段電磁波。紅外光又可依據波長範圍分成近紅外、中紅外和遠紅外三個波區,其中中紅外區( 2.5~25 μm ;4000~400 cm -1 )能很好地反映分子內部所進行的各種物理過程以及分子結構方麵的特征,對解決分子結構和化學組成中的各種問題最為有效,因而中紅外區是紅外光譜中應用最廣的區域,一般所說的紅外光譜大都是指這一範圍。


紅外光譜屬於吸收光譜,是由於化合物分子振動時吸收特定波長的紅外光而產生的,化學鍵振動所吸收的紅外光的波長取決於化學鍵動力常數和連接在兩端的原子折合質量,也就是取決於的結構特征。這就是紅外光譜測定化合物結構的理論依據。
紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛 的 用於分子結構和物質化學組成的研究。根據分子對紅外光吸收後得到譜帶頻率的位置、強度、形狀以及吸收譜帶和溫度、聚集狀態等的關係便可以確定分子的空間構型,求出化學建的力常數、鍵長和鍵角。從光譜分析的角度看主要是利用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團或鍵,由特征吸收譜帶頻率的變化推測臨近的基團或鍵,進而確定分子的化學結構,當然也可由特征吸收譜帶強度的改變對混合物及化合物進行定量分析。 而鑒於紅外光譜的應用廣泛性,繪出紅外光譜的紅外光譜儀也成了科學家們的重點研究對象.
傅立葉變換紅外光譜儀是根據光的相幹性原理設計的,因此是一種幹涉型光譜儀,它主要由光源(矽碳棒,高壓汞燈),幹涉儀,檢測器,計算 機和記錄係統組成,大多數傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜( Michelson )幹涉儀,因此實驗測量的原始光譜圖是光源的幹涉圖,然後通過計算機對幹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,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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