FTIR的基本原理与结构.ppt
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1、FT-IR基本理论和系统结构,Thermo Fisher 分子光谱部 彭世烨,红外光谱概述,傅里叶变换红外光谱仪 Fourier Transform Infrared Spectrometer (简写为 FTIR Spectrometer ) 是基于对干涉后的红外光进行傅里叶变换的原理而开发的红外光谱仪,10 10 10 10 10 10 10 10,9,7,5,3,1,-1,-3,-5,Wavenumbers,X射线,紫外,可见,近红外,中红外,远红外,微波,无线电波,Wavelength in microns,核转变,电子跃迁,分子振动,10 10 10 10 10 10 10 10,跃迁
2、,-5,-3,-1,1,3,5,7,9,转动,红外光谱概述,红外光谱概述,红外光区的划分 红外光谱波长范围约为 0.75 1000m,一般换算为波数。根据仪器技术和应用不同,习惯上又将红外光区分为三个区: 近红外光区(0.75 2.5m ) 13158-4000 cm-1 分子化学健振动的倍频和组合频。 中红外光区(2.5 25m ) 4000 400 cm-1 化学健振动的基频 远红外光区(25 1000 m ) 400-10 cm-1 骨架振动,转动,红外光谱概述,振动频率与光的频率匹配,红外光,分子,吸收能量,谱 图,红外光谱概述,偶极矩发生变化,有红外吸收 偶极距为零 没有红外吸收,C
3、,C,C,C,伸缩振动,弯曲振动,Bending,Twisting,C,+,-,红外光谱概述,1000,1500,2000,2500,3000,3500,Wavenumbers (cm-1),指纹区,官能团区,红外光谱概述,随着化学键的增加,光谱变得越来越复杂,傅立叶红外光谱仪的结构,傅立叶光谱仪的主要组成 光源 干涉仪及分束器 检测器 主控板 激光器,傅立叶红外光谱仪的结构,傅立叶红外光谱仪的结构iS10,IS10 的内部结构图,摩擦更小的动态准直干涉仪,HeNe 激光,验证轮,中红外光源,CaF2 涂覆的 KBr 窗片,DLA-TGS 检测器,金刚石切削光镜,光阑,外光路,傅立叶红外光谱仪
4、的结构,傅立叶红外光谱仪的工作原理,傅立叶红外光谱仪的工作原理,傅立叶红外光谱仪的工作原理,傅立叶变换方程I(X) = 2RTB(V) COS 2VX dV ; B(V) = I(X) COS 2VX dX - i I(X) SIN 2VX dX I(X): 光程差的强度函数;V: 波数; B(V): 频率的强度函数; X: 光程 差; R: 分束 片反 射 率 T: 分束片 透射率,傅立叶红外光谱仪的工作原理,坐标轴: X-轴:通常用波数(cm-1)表示,也可以用波长表示。 Y-轴:采用透射法测定样品时,使用%透射率或者吸光度。 采集背景时为单光束光谱:由干涉图经傅立叶变换得到。表示红外能量
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