干涉儀是傅里葉變換紅外光譜儀的核心部件
更新時(shí)間:2019-07-17 點(diǎn)擊次數:3661
傅里葉變換紅外光譜儀采用紅外線(xiàn)技術(shù),紅外線(xiàn)和可見(jiàn)光一樣都是電磁波,紅外光又可依據波長(cháng)范圍分成近紅外、中紅外和遠紅外三個(gè)波區,其中中紅外區(2.5~25μm;4000~400cm-1)能反映分子內部所進(jìn)行的各種物理過(guò)程以及分子結構方面的特征,對解決分子結構和化學(xué)組成中的各種問(wèn)題很有效,因而中紅外區是紅外光譜中應用比較廣的區域。紅外光譜屬于吸收光譜,是由于化合物分子中成鍵原子振動(dòng)能級躍遷時(shí)吸收特定波長(cháng)的紅外光而產(chǎn)生的,只有引起分子偶極矩變化的振動(dòng)才能產(chǎn)生紅外吸收。
傅里葉變換紅外光譜儀是根據光的相干性原理設計的,因此是一種干涉型光譜儀,它主要由光源,干涉儀,檢測器,計算機和記錄系統組成。干涉儀是傅里葉變換紅外光譜儀中的核心部件。
干涉儀是由固定不動(dòng)的反射鏡M1(定鏡),可移動(dòng)的反射鏡M2(動(dòng)鏡)及分光束器B組成,M1和M2是互相垂直的平面反射鏡。B以45°角置于M1和M2之間,B能將來(lái)自光源的光束分成相等的兩部分,一半光束經(jīng)B后被反射,另一半光束則透射通過(guò)B到干涉儀中,當來(lái)自光源的入射光經(jīng)光分束器分成兩束光,經(jīng)過(guò)兩反射鏡反射后又匯聚在一起,再投射到檢測器上,由于動(dòng)鏡的移動(dòng),使兩束光產(chǎn)生了光程差,當光程差為半波長(cháng)的偶數倍時(shí),發(fā)生相長(cháng)干涉,產(chǎn)生明線(xiàn);為半波長(cháng)的奇數倍時(shí),發(fā)生相消干涉,產(chǎn)生暗線(xiàn),若光程差既不是半波長(cháng)的偶數倍,也不是奇數倍時(shí),則相干光強度介于前兩種情況之間,當動(dòng)鏡聯(lián)系移動(dòng),在檢測器上記錄的信號余弦變化,每移動(dòng)四分之一波長(cháng)的距離,信號則從明到暗周期性的改變一次。而實(shí)驗測量的原始光譜圖是也是光源的干涉圖,然后再通過(guò)計算機對干涉圖進(jìn)行快速傅立葉變換計算,從而得到以波長(cháng)或波數為函數的光譜圖。