• 本文目录导读：
• 1、什么是傅里叶变换？
• 2、什么是傅里叶红外光谱图？
• 3、傅里叶红外光谱图中横坐标含义及作用
• 4、傅里叶红外光谱图中纵坐标含义及作用
• 5、结论

什么是傅里叶变换？

在谈论“傅里叶红外光谱图”之前，我们需要了解傅里叶变换。简单来说，傅立叶变换就是将时间域（信号）转化为频率域的一种数学方法。而对于红外光谱学中使用的FT-IR技术来说，则是把样品吸收、散射或干涉所引起的强度随波数的连续分布数据通过四ier算法转化成具有信息量的带状线条形式。

什么是傅里叶红外光谱图？

当然，在得到如上数字信号后，通常还需要进行处理才能呈现可视化结果。倘若采用二次微分法则提取出波型序列主要特征高度/宽度、强度等参数值，并基于已知控制点反推出物质组成；则显然无需进一步作图即可得到大多数成功应用案例。

但这并不意味着我们不能生成菜单—— 当下最流行也颇富优美感觉的可视化呈现方式就是傅里叶红外光谱图（Fourier Transform Infrared spectroscopy，FT-IR）。

傅里叶红外光谱图中横坐标含义及作用

我们首先来看一张标准的FTIR荧光检测方法所得到的峰位/吸收率对波数宽度分布状况示意图：

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其中，“wavenumber”即为“波数”，表示单位长度内包含多少个完整振动周期。因此，较大的数字代表了更高频率—— 对比维基百科上提供给出地球常见气态成分在4-300 cm^-1区间下appearance相应曲线剖面刻画报告时就明显能发现这点。直观来理解，当样品结构越复杂或涵盖元素种类增加时，则会根据不同键长和键角存在着各自特定位置peak值带宽(╮(╯▽╰)╭)。

以肝源性脑病(MHE)、实验模拟去甲麻黄碱毒性等为例：

![image.png]()

可以看到，一般的IR谱图横坐标基本固定为cm^-1单位下各种半岛/山峰竖线位置——优点是对于不同样品总体结构呈现出来的谱线特征，准确性能够满足常规要求；缺陷则在于敏感度较低、定量分析结果难以令人信服。

傅里叶红外光谱图中纵坐标含义及作用

而其次，则是波长（Wavelength）反转后再乘以一个比例因子的结果。这个比例因子就是“1000 / wavenumber”，可理解为将wavenumber放大1000倍并取倒数。

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与此同时，在美学设计方面也有诸多需要注意之处：在选择数字间距时应以避免过约等于50, 150, 200等看似可以使某些狭小频率区域得到更好展示但实则会导致行列错位、失真和混杂为主；

最终成果如下表：

|Spectral Region 能区 |Characteristics 特征|

|--|--|

|Far-IR 遥远紫外至sub-THz band | crystal lattice 声子 |

|Mid-IR 中段 | most commonly used for organic molecules 有机分子 |

|Near-IR 近红外 | molecular overtone and combination bands基频的近义带、组合带|

|UV-vis 超紫外至O band | electronic excitations in atoms or molecules原子或分子电荷激发|

结论

综上所述，傅里叶变换代表了一个信号在不同频率下出现的强度情况，并通过四ier算法转化成可视化呈现方式之一的傅里叶红外光谱图中，横坐标表示波数（cm^-1），反映样品结构与元素种类；而纵坐标则是特定比例因数调整后目前大多为吸收率/对数值形式。在使用时，我们需要遵循数字间距选择应用场景及美学需求并加以考虑。

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