介绍

傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR）是一种广泛应用于化学、生物和材料科学等领域的非破坏性分析技术。它利用样品对不同波长下传输、反射或散射的电磁辐射进行分析，从而确定样品中存在的化学成分和结构信息。本文将详细介绍FTIR的工作原理并探讨其在实际应用中能够检测到哪些物质。

傅里叶变换与FTIR原理

FTIR基于傅里叶变换，能够将时域信号转换为频域信号，并对红外辐射进行了优化处理。当由方形形式产生的连续信号通过一个干涉仪之后，干涉产生新的信号被称为干涉图。样品以一定厚度放置在两个全透镜之间，在某些特定频率下吸收了特定量子数而使相邻输入端点上同时传播过来的辐射之间发生干涉。这将造成在第二个全透镜后产生的信号中峰值的增加和谷底的减少，因此，正反向传播的光波被合并为一个相互补偿且具有强度模式变化（跟样品特性相关） 的光束。

通过计算每种不同波长下吸收或透过样品时干涉图与参考图之间所呈现出来的差异，并利用傅里叶变换对结果进行处理，即可得到样品所包含物质分子振动态信息。这些数据可以以三种不同方式表示：穿越（Transmittance）、反射系数（Reflectivity Coefficient）、折射率(Index of Refraction)。其中最常用于FTIR分析数据表述是穿透光谱。

什么可以检测

FTIR技术能够检测多种物质类型和结构、形状等信息。例如它广泛应用于食品和饮料工业领域内进行产品质量控制，其中也包括了纺织、医药学以及环保部门等行业分类。在材料科学中，人们经常使用FTIR来确定高聚物、塑胶或者橡胶材料数量及其化学特性。此外，FTIR还常常用来检测现在越来越普及的纳米材料。

有些微量量的物质或已经混合于其他元素当中，并且几乎无法通过任何其他测试方法得到正确识别时，FTIR技术就可以表现出突出优势。例如，在大气污染和环境保护领域，受挥发性有机化合物（Volitile Organic compounds, VOC）影响的空气质量和土壤含水率等问题也很难确切判断需要使用 FTIR进行分析。

总之，傅里叶红外光谱仪是一种多功能、可靠以及非破坏性的检测设备，在许多行业都具有广泛应用价值。

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