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【傅里叶红外变换红外】傅里叶红外变换和红外及傅里叶变换红外光谱法的基本原理

承天示优官方账号 2023-05-20 资讯 304 views 0

在分子结构和化学键信息方面,我们可以通过分析其吸收或散射电磁辐射的频率来得到。其中,傅里叶红外变换(Fourier Transform Infrared, FTIR)是一种用于观察固体、液态物质以及气态等样品中特定振动频率信号的方法。

傅里叶变换技术

为了更好地解释FTIR如何工作,并深入探讨该技术的细节,需要首先了解其背后使用的数学概念: 傅里叶变换(Fourier transform)。简单说来,这个原理规定了任何周期性函数都可以表示成几个不同频率正弦波或余弦波之和。它被广泛应用于图像处理、声音编码以及信号分析领域。

与此类似,在FTIR实验中,某些太赫兹区间内可见或不可见光线经过待测物质时会发生削弱、反射或否则改变它们本身参数(例如角度),从而打开人们获取样品ID及其成分的大门。这些光谱数据可以转换为傅里叶顺序来产生所需的信号波形。

更准确地说,FTIR技术需要把激光或白炽灯发射出来的入射光依次通过一个干涉仪(interferometer)和一台具有高增益载荷(detector)功率放大器的 IR 接收器。在经过样品后所得到真实信号是由某些振动程序引起的。

红外吸收

红外(IR)辐射能够穿透很多固体、液态物质以及气体,并且会被它们中带电粒子吸收。正如上面讨论过了,在当今 FTIR 应用领域最流行, 也是最常见 的一种采集信息方式就是分析特定振动模式和对应波长下 IR 辐射与待测物质之间相互作用 ( absorption) 发生变化时所获取到的差异。

因此,基于 FTIR 技术手段进行分析时,我们必须要关注两个方面:首先是取得合理有效对比控制组;接着则需要利用计算机化系统展示数据,以识别分子结构及其化学键的变化,这是借助于IR频谱里所含信息提取而实现的。

红外和傅里叶变换红外光谱法

与FTIR相对照,在油脂、食品、药物、有机和无机等领域中应用广泛的还有一种技术:传统红外光谱仪。由于基本原理不同,两个设备之间存在差异。在传统情况下,样品经过 IR 光束时会产生振动;随后通过评估它们特定区域内吸收或反射辐射阻抗成分来获取并解读信号。

但值得注意的是,在处理复杂样品时(例如多组分混合体),要想彻底了解每一个部位包括大量振动模式,并测量出其相关参数无论从时间上还是参考标准方面都比较困难。

因此需要引进FTIR到实际场景中,可以让我们更加轻松地管理以及处置那些具有高级功能且下限很低的数据。

综上所述,当科学家使用 FTIR 和 IRRAS 技术来开展新项目研究时,他们需要首先确定采用的实验目标和确切分析方法。这是因为每种技术都有其优点及缺点存在。

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