【傅里叶红外光谱仪详解】傅里叶红外光谱仪详解及傅里叶红外光谱仪作用：原理、应用与技术掌握|资讯|承天示优

一、傅里叶变换的基本原理

傅立叶变换是信号处理领域中最常使用的一种重要方法，其基本思想是将时间域内的数据，在频率域进行分析。简单地说，就是将一个任意函数表示成无限多个正弦波之和。

具体来说，对于一个周期为T的函数f(x)，它可以写成以下形式：

f(t) = a0 + ∑[an*cos(nωt)+bn*sin(nωt)]

其中a0, an 和 bn都是实数系数, ω= 2π/T.

这样我们就把时域上非常复杂的函数f(t)转化为了在频率上更容易研究的若干个正弦曲线。

傅立叶变换被广泛应用到各种光学测试手段中。其中也包括傅里叶红外光谱仪（FTIR），该设备通过测量化合物所发射或吸收辐射能够提供高质量信息并识别物质的基本结构和成分。

傅里叶红外光谱仪是一种利用傅里叶变换技术来测量样品在吸收、透射或反射光时产生的振动信息的测试装置。其原理是将红外辐射通过一个三棱镜进行剖分，经过被测体之后则由另一块三棱镜把各个波长聚焦到相应于波长位置上的检测器上面，以此获得一个有关该化合物所含有功能组份及其数量比例等方面信息的谱图。

1. 快速确立物质特征

借助FTIR可对复杂混合体进行全谱扫描，并根据不同官能团位移和强度确定无机/有机化学元素和结构性质；同时对凝胶、颗粒、薄片等多种形态下实现非破坏性快速确认特征成分，甚至可以定量计算

2. 精细表征医药制品

药品加工中通常需要控制多个因素（例如温度, pH值），为了得到最优结果。FTIR不仅可以检查这些因素，还可以在药品加工前后的样品中确定分子结构并评估其对物理性质（如晶型等）的影响。通过FTIR得到的谱图可用于验证产品纯度、鉴别掺杂和其他成分，并确保产品符合行业标准。

3. 帮助环境监测

傅里叶变换红外光谱法能够快速准确地检测有机和无机污染物，评估空气、水源和土壤污染程度，考察控制手段效果或相关政策是否奏效，并及时更改方案以维持生态平衡。

在使用FTIR之前需要先建立样品库（即特定现象与化学成分之间关系）。以下是一般测试流程：

1. 准备完好测试所需所有设备；

2. 选择测试程序进行扫描，并输入实验条件参数（例如波长范围、采集时间等）;

3. 首先对白板进行“背景”扫描：打开紫外/近红色透过滤片,消除系统中各种反射与散射,从而达到最佳信噪比值；然后取出背景片并放上样品，测量所需波长范围。

4. 对收集到的数据进行后续分析和解释，包括针对每个与光谱相关的特定峰值（peak）/板块（plateau）提供详细信息，并确定其化学含义。

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