• 本文目录导读：
• 1、1. 傅里叶红外光谱的发展历程
• 2、2. 傅里叶红外光谱仪实验原理

1. 傅里叶红外光谱的发展历程

傅里叶变换是一种广泛应用于信号处理、物理学和工程学等领域的重要数学分析工具。而在化学研究中，傅里叶变换也被广泛运用于红外（IR）光谱技术。

20世纪50年代初期，美国两位科学家尤金·米歇尔和罗伯特·麦迪逊提出了一种新型的获得大量信息的方法——通过将样品与一个连续地扫描频率范围内的单色光束相互作用，并记录透射或反射样品所产生的信号来进行分析。

这项方法首先采用真空紫外线源时难以使用，因为当UV辐射压倒所有基态电子能级时会使非常复杂并带有许多振动—转动交错结构IR吸收带曲线失去精度。但是，在1950年代后期，人们开始使用更加灵敏且稳定可靠的氘灯做试样器，并搭配“四象限”型平移仪器进行实验，这种技术又称为“四象限法”。

不久之后，人们意识到将傅里叶变换应用于IR光谱领域可以显著提高分析精度。1959年，在美国得克萨斯州奥斯汀市的德克萨斯大学研究员麦考密特（Peter Fellgett）和雅各布·贝尔（George Papprt Jacob Bell）在科研工作中建造了第一台基于傅里叶变换的红外光谱仪FT-IR并于1960年取得专利。

2. 傅里叶红外光谱仪实验原理

现代FTIR所采用的原理是：使用单色源发射出连续波长的多个频率信号去控制干涉式样品比较系统或把信号转成频域再做滤波处理以达成微弱振动能级信息记录，并通过对比待测样品与参考物相对透过率、散射或反射等吸收量计算出被测样品中所有化合物和功能团含量及其结构特征。

具体而言，常见的FTIR操作步骤如下：

1.首先，需要知道所要测试的样品的化学成分、结构和光谱范围，以便选择相应宽带或窄带滤波器。

2.将待测样品放入FTIR仪器中进行实验。通过一些机械装置使单色源产生正交电场振动并发出连续频率信号，这些信号被反射回来后会进入干涉式系统与无标准物比较同时记录吸收强度（目前国际上通行使用KBr/NaCl片作为基线参考)，也可以配合不同的检测模块如偏振板、방전管等设备观察散射情况，然后把数据转换到“傅里叶域”，即利用矩阵求逆运算从时域解析复杂信息得到对应于不同频率能级的响应曲线。

3.最后再通过计算机软件处理森羅万象的结果，并进行定量分析和质谱联用等操作才可输出完整报告。

总体来说，傅里叶红外光谱仪已经成为一个非常有价值且必要的化学工具，在纳米材料、药物开发、环境监测以及食品工业等领域都有着广泛而重要的应用价值。

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