傅立叶变换红外光谱仪.docx

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1、傅立叶变换红外光谱仪（一）红外光谱的原理红外吸收光谱是物质的分子吸收了红外辐射后，引起分子的振动一转动能级的跃迁而形成的光谱，因为出现在红外区，所以称之为红外光谱。由于物质对红外光具有选择性吸收，因此不同物质便有不同的红外吸收光谱图，据此可判断物质的种类等，这就是红外光谱法定性分析的依据。名称波数，诃"能级跃迁类型近红外区（泛频区）0.75-2.513300-4000键的倍频吸收中红外区（基本振动E）2.5*504000-200分子中基团提动、分子转动远红外区（转动区）50-1000200-10分子转动、晶格（骨架）掘动其中，远红外光谱是由

2、分子转动能级跃迁产生的转动光谱；中红外和近红外光谱是由分子振动能级跃迁产生的振动光谱。只有简单的气体或气态分子才能产生纯转动光谱，而对于大量复杂的气、液、固态物质分子主要产生振动光谱。目前中红外区是研究最多的区域。1.工作原理傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）是红外光谱仪器的第三代。FTIR没有色散元件，主要由光源、Michelson干涉仪、探测器和计算机等组成。光源发出的红外辐射，经干涉仪转变为干涉图，通过试样后得到含试样信息的干涉图，有电子计算机采集，并经过快速傅立叶变换，得到吸收强度或透光率随频率或波数变化的红外光谱图。1.仪器主要部件

3、（1）光源FTIR要求光源能发出稳定、能量强、发射度小的具有连续波长的红外光。通常使用能斯特灯、硅碳棒或涂有稀土化合物的镍铬旋状灯丝。（2）Michelson干涉仪Michelson关涉仪示意图FTIR的核心部分是Michelson干涉仪（见上图）。在相互垂直的M1和M2之间放置一呈45度角的半透膜光束分裂器BS（beamsplitters），可使50%的入射光透过，其余部分被反射。当光源发出的入射光进入干涉仪后被BS分成两束光一一透射光I和反射光U。其中，透射光I穿过BS被动镜M2反射，沿原路回到BS并被反射到探测器D;反射光U则由固定镜

4、M1沿原路反射回来，通过BS到达D。这样在D上所得的I光和U光是相干光。如果进入干涉仪的是波长为入的单色光，开始时因M1和M2与BS的距离相等（此时称动镜M2处于零位），I光和U光到达）时位相相同，发生相长干涉，亮度最大。当M2移动入射光的入/4距离时，则I光的光程变化为"2，在D上两光相差为180度，则发生相消干涉，亮度最小。因此：当动镜M2移动X/4的奇数倍时，则I光和U光的光程差为％2的奇数倍，都会发生相消干涉;当动镜M2移动X4的偶数倍时，贝打光和U光的光程差为X2的偶数倍（即为波长的整数倍），都会发生相长干涉。而部分相消干涉则发生

5、在上述两种位移之间。（3）检测器即上述之探测器D，一般可分为热检测器和光检测器两大类。（4）记录系统为红外工作软件。（二）FTIR的优点1.具有扫描速度极快的特点，一般在1秒内即可完成光谱范围内的扫描;2.光束全部通过，辐射通量大，监测器灵敏度高;3.具有多路通过的特点，所有频率同时测量;4.具有很高的分辨能力;1.具有极高的波数准确度；2.光学部分简单，只有一个可动镜在实验过程中运动（三）仪器构造仪器正面仪器背面1.样品室2.湿度指示器3•打印机接口4.以太网接口5•键盘接口6.鼠标接口7.USB接口8.电源接口9.电源开关Control

6、boardMovingmirrorBearnsplitterDesiccantcanisterDiodelaserSourceDetectorSampleInterfierometerInterferometercompartmentwindowewer仪器内部构造（四）红外仪器操作1.开机：启动红外主机一启动计算机一打印机。1.预热：预热1小时以上。2.打开红外软件一光学台V（说明自检正常）。3.压片：干燥样品、KBr—研磨一压片（压力控制15Mpa）。5•做背景：（1）点击采集一点击实验设置一（在背景光谱菜单中）点击采集样品样品前采集背

7、景一分辨率（固体选4）一扫描次数（16）一填写实验标题及描述一点击确定。（2）点击采集样品（colsmp）一输入谱图标题一点击确定。（3）放入纯KBr压片一做背景采集。6.测试样品：放入样品压片一做样品采集。7.数据处理。and!ccwr样品的安装压片机(五)仪器使用注意事项1.仪器应摆放在有良好静电释放、无震动、无阳光直射、无粉尘的实验台上，并配有密封罩。2.电源要配有稳压电源，并良好接地。3.湿度应控制在20%—50%，要配有抽湿机。并定期检查湿度指示窗口，正常应为鲜艳的蓝色，变为浅蓝色或蓝白色时应立即更换仪器内的干燥剂。4.仪器温度应

8、控制在16C-25C,并保持恒定。5.打开仪器外罩时应注意：(1)关闭仪器开关，拔掉电源线和数据线。(2)释放人体上的积累静电(如触摸金属物体)等，以免静电对仪器的电子线路产生严