• 本文目录导读：
• 1、傅里叶变换原理
• 2、FTIR测试原理
• 3、广西FTIR应用情况
• 4、总结

广西是我国南部重要的工业和农业基地，其丰富的矿产资源和植物种类给化学、生物等领域提供了大量的样品。在对这些样品进行研究时，常用到一种技术——傅里叶红外光谱分析（Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR），它可以通过检测样品与电磁波之间相互作用的方式来获得有关结构和成份信息。

傅里叶变换原理

FTIR技术主要利用了信号处理中著名的傅里叶变换（Fourier transform）原理。普通微光源发出的不同频率、不同振幅或者不同相位的光被传输到接收端后需要进行解码才能还原出信息，而无论是低频还是高频光，在传递过程中都会遭遇各种影响因素造成信号失真。所以科学家们提出了把时间上连续复杂波形看做正弦函数，并将其拆分为由若干个简单正弦波组成的信号，再统一展示出来的方法。这就是傅里叶变换原理。

FTIR测试原理

在FTIR测试时，样品会被放置于一个能够产生宽频谱光束的光源下方，并通过增加或减少某些组件使得特定波长射线通过样品并在检测器上形成图案。不同物质有多个不同级别振动和转动模式，在与入射光进入其结构后发生相互作用时将改变透过性、散射等因素，最终反映在检测器产生的热像上。

红外（Infrared, IR）辐射可以分为近红外、中红外和远红外三个区间，其中中红外区间对应分子氧化态标记物吸收带最强。每种具体谱带所代表意义则需要根据实验条件确定。比如基于碳材料的组成比较常见，则需关注约cm^{-1} 1200-1700处C=C键及470-880处异构化程度对应羰基(C=O)共振状态。

广西FTIR应用情况

广西地区主要恰好覆盖了东南亚热带-亚洲季风气候界线，使得该地区植物种类丰富，其中不乏有药用和化工重要品种。在红外光谱分析领域，广西大学已开展了多项相关实验室和机构合作计划，并在特殊材料、医学制剂等领域取得良好的应用效果。

比如2015年针对一些树蛙样本进行的FTIR检测结果表明：在840至1600 cm^{-1}范围内出现了代表蛋白质含量变化特征标记(肽键振动)；2900~3000cm^{-1},1662cm^{-1}处还能看到α-羧基伸缩震动及C=O低频甲基骨架拉伸共振峰。这个例子说明利用FTIR技术可以快速而深入地掌握生物组织中各自成分的差异信息。

总结

傅里叶变换原理是信号处理方面最具革命性意义之一的数学方法之一，在红外光谱分析中与电离法、色度法并称为三大经典手段。虽然其操作难度有些大，但其准确度和重现性优异。在广西地区应用FTIR技术进行材料分析后，有望推进当地草药、医生物等领域的研究效率与质量。

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