色散型红外与傅里叶红外的异同点

色散型红外与傅里叶红外的异同点

引言：

红外光谱技术在科学研究和工业应用中扮演着重要角色，其中色散型红外和傅里叶红外是两种常见的光谱仪器。本文将从工作原理、光谱分辨率、应用领域等方面探讨这两种仪器的异同点。

一、工作原理

1.1 色散型红外

色散型红外光谱仪利用光的色散效应将进入仪器的红外光分散成不同波长的光，并通过检测器逐个测量不同波长的光强度。其核心部件是色散元件，常见的有棱镜和光栅。色散型红外的工作原理类似于可见光的光谱仪，但在红外波段有更高的分辨率要求。

1.2 傅里叶红外

傅里叶红外光谱仪则利用傅里叶变换将红外光信号转换为频谱信息。它利用干涉仪将红外光信号与参考光信号进行干涉，产生干涉信号。通过对干涉信号进行傅里叶变换，可以得到样品的频谱信息。傅里叶红外光谱仪的优点在于其高信噪比和快速扫描速度。

二、光谱分辨率

2.1 色散型红外

色散型红外光谱仪的分辨率主要受色散元件的质量和仪器设计的影响。一般情况下，色散型红外的分辨率较高，可以达到几个波数。

但在红外光谱仪器中，分辨率和信噪比之间存在一定的折衷关系。

2.2 傅里叶红外

傅里叶红外光谱仪的分辨率主要取决于光学干涉仪的光程差和光源的光谱宽度。由于傅里叶红外仪器采用的是干涉法，因此其分辨率较高，可以达到0.1 cm-1以下。

三、应用领域

3.1 色散型红外

色散型红外光谱仪在红外光谱分析领域应用广泛。它可以用于有机物和无机物的结构分析、化学反应动力学研究、生物医学研究等。由于其分辨率较高，适用于需要较高精度的分析和研究。

3.2 傅里叶红外

傅里叶红外光谱仪在工业生产和质量控制中应用较多。它可以用于材料的成分分析、溶剂的鉴别、药物质量控制等。由于其快速扫描速度和高信噪比，适用于需要快速分析的场合。

四、优缺点比较

4.1 色散型红外的优点

色散型红外光谱仪具有分辨率高、准确性高的优点。它适用于需要较高精度的红外光谱分析和研究。

4.2 傅里叶红外的优点

傅里叶红外光谱仪具有快速扫描速度和高信噪比的优点。它适用于需要快速分析的工业生产和质量控制。

4.3 色散型红外的缺点

色散型红外光谱仪的缺点在于分辨率与信噪比之间存在折衷关系。在一些信噪比要求较高的分析中，可能无法满足要求。

4.4 傅里叶红外的缺点

傅里叶红外光谱仪的缺点在于其分辨率相对较低。在一些需要高分辨率的分析和研究中，可能无法满足要求。

结论：

色散型红外和傅里叶红外是两种常见的红外光谱仪器。色散型红外利用色散效应进行光谱分析，分辨率较高，适用于需要较高精度的分析和研究。傅里叶红外利用傅里叶变换进行光谱分析，分辨率相对较低，但具有快速扫描速度和高信噪比的优点，适用于需要快速分析的工业生产和质量控制。选择合适的红外光谱仪器应根据具体需求来确定。

红外光谱分析

第二章红外光谱分析 2.1 概述 红外光谱法（Infrared Spectroscopy）研究红外光与物质间相互作用的科学，即以连续变化的各种波长的红外光为光源照射样品时，引起分子振动和转动能级之间的跃迁，所测得的吸收光谱为分子的振转光谱，又称红外光谱。傅里叶光谱法就是利用干涉图和光谱图之间的对应关系，通过测量干涉图和对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究光谱图。和传统的色散型光谱仪相比较，傅里叶光谱仪可以理解为以某种数学方式对光谱信息进行编码的摄谱仪，它能同时测量、记录所有谱元信号，并以更高的效率采集来自光源的辐射能量，从而使它具有比传统光谱仪高得多的信噪比和分辨率；同时它的数字化的光谱数据，也便于数据的计算机处理和演绎。正是这些基本优点，使傅里叶变换光谱方法发展为目前红外和远红外波段中最有力的光谱工具，并向近红外、可见和紫外波段扩展。红外区可分为以下几个区域如表2.1所示。 表2.1 红外光谱区域的划分 红外光谱在化学领域中的主要用于两方面，一是分子结构的基础研究，应用红外光谱可以测定分子的键长、键角，以此推断出分子的立体构型；根据所得的力常数可以知道化学键的强弱；由简正频率来计算热力学函数。二是对物质的化学组成的分析，用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。物质的红外光谱是其分子结构的反映，谱图中的吸收峰与分子中各基团的振动形式相对应。其中应用最广泛的还是化合物的结构鉴定，根据红外光谱的峰位、峰强及峰形判断化合物中可能存在的官能团，从而推断出未知物的结构。通过比较大量已知化合物的红外光谱，发现组成分子的各种基团，如O-H、N-H、C-H、C=C、C=O和CoC等，都有自己的特定的红外吸收区域，分子的其它部分对其吸收位置影响较小。通常把这种能代表基团存在、并有较高强度的吸收谱带称为基团频率，其所在的位置一般又称为特征吸收峰。另外除光学异构体及长链烷烃同系物外，几乎没有两种化合物具有相同的红外吸收光谱，即所谓红外光谱具有“指纹性”，特征区：4000-1300cm-1高频区光谱与基团的对应关系强，指纹区：1300-400cm-1低频区光谱与基团不能一一对应，其价值在于表示整个分子的特征。因此红外光谱法是有机药物结构测定和鉴定的重要方法之一。 红外光谱是由于分子振动能级（同时伴随转动能级）跃迁而产生的，物质吸收红外辐射应满足两个条件：第一辐射具有的能量应能满足物质产生振动跃迁所需的能量；第二辐射与物质间有相互偶合作用。对称分子，没有偶极矩，辐射不能引起共振，无红外活性。如：N2、O2、Cl2 等。非对称分子，有偶极矩，具备红外活性。因红外吸收只有振-转跃迁，所以能量低，且应用范围广，几乎所有有机物均有红外吸收；更精细的表征分子结构，通过红外光谱的波数位置、波峰数目及强度确定分子基团、分子结构；分析速度快，固、液、气态样均可用，且样品用量少、不破坏样品；与色谱等联用（GC-FTIR）具有强大的定性功能；

傅里叶红外光谱仪工作原理及应用

傅里叶红外光谱仪工作原理及应 用 傅里叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer),简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理，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，主要由红外光源、光阑、干涉仪(分束器、动镜、定镜)、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 FTIR工作原理： 光源发出的光被分束器(类似半透半反镜)分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。 FTIR主要特点： 1.信噪比高：傅里叶变换红外光谱仪所用的光学元件少，没有光栅或棱镜分光器，降低了光的损耗，而且通过干涉进一步增加了光的信号，因此到达检测器的辐射强度大，信噪比高。 2. 重现性好：傅里叶变换红外光谱仪采用的傅里叶变换对光的信号进行处理，避免了电机驱动光栅分光时带来的误差，所以重现性比较好。

3. 扫描速度快：傅里叶变换红外光谱仪是按照全波段进行数据采集的，得到的光谱是对多次数据采集求平均后的结果，而且完成一次完整的数据采集只需要一至数秒，而色散型仪器则需要在任一瞬间只测试很窄的频率范围，一次完整的数据采集需要十分钟至二十分钟。 简单来说，红外光谱具有特征性强、分析快速、不破坏试样、试样用量少、操作简便、能分析各种状态的试样、分析灵敏度较高、应用范围广（固态、液态或气态样品都能应用；无机、有机、高分子化合物均可检测）等特点，其与色谱（GC-IR）联用或TGA（TGA-IR）联用，定性功能强大。 FTIR能解决以下问题： ① 已知物的鉴定； ② 未知物的结构鉴定； ③ 特殊材料的定量分析； ④ 显微红外可针对产品表面残留物、表面析出粉末/液体、产品表面疑似发生氧化、腐蚀、外来物、外来成分引入等微量物质分析。 FTIR在材料检测领域的应用 1. 已知物的鉴定 将试样的红外光谱与标准的红外光谱进行比对对照。依据光谱峰位、波数、峰形等特征一致性判定两者化合物的相似性及纯度。 经过谱图匹配显示，试样的红外谱图与标准的红外谱图在峰位、波数、峰形的特征三要素上均有较高的一致性，可判断两

FTIR(傅里叶红外光谱简介)

1、简介： 傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer），简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理，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，主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 2、基本原理 光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。 3、主要特点 ①信噪比高 傅里叶变换红外光谱仪所用的光学元件少，没有光栅或棱镜分光器，降低了光的损耗，而且通过干涉进一步增加了光的信号，因此到达检测器的辐射强度大，信噪比高。 ②重现性好 傅里叶变换红外光谱仪采用的傅里叶变换对光的信号进行处理，避免了电机驱动光栅分光时带来的误差，所以重现性比较好。 ③扫描速度快 傅里叶变换红外光谱仪是按照全波段进行数据采集的，得到的光谱是对多次数据采集求平均后的结果，而且完成一次完整的数据采集只需要一至数秒，而色散型仪器则需要在任一瞬间只测试很窄的频率范围，一次完整的数据采集需要十分钟至二十分钟。 4、技术参数 光谱范围：4000--400cm-1 7800--350cm-1(中红外) 125000--350cm-1(近、中红外) 最高分辨率：2.0cm-1 / 1.0cm-1 / 0.5cm-1 信噪比：15000:1(P-P) / 30000:1(P-P) / 40000:1(P-P)

色散型红外与傅里叶红外的异同点

色散型红外与傅里叶红外的异同点 色散型红外和傅里叶红外是两种常见的红外谱学技术，它们都能够在分析化学样品的分子结构、化学键类型、功能基团和反应物质等方面提供有用信息。它们在分析原理、仪器配置、扫描范围和分辨率以及数据处理等方面存在一些不同之处。本文将从理论和实践的角度对这两种技术的异同点进行讨论。 一、原理及基本分析原理的比较 色散型红外（dispersive infrared spectroscopy）在样品与光束相交处，光束中入射的不同频率的光子将被分散成不同方向并沿一条线传递到检测器上进行离散能量测量。同一个分子的不同振动模式对应于不同的波长，因此测量到的信号将包含不同频率和强度的峰。采用Fourier变换（FT）技术，则是利用恒定光程干涉库仑的原理进行分析的。样品与光束相交后，进入平面反射式干涉仪，在样品与反射镜之间来回反射得到干涉光。转动干涉仪的移动镜片，可以改变光学路径长度并得到不同的干涉数据。Fourier变换处理干涉数据，将时间域干涉信号转换为频率域信号，进一步得到样品的光谱信息，该技术被称为傅里叶红外（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）。 比较两种技术的基本原理，可发现，傅里叶技术无需使用真空光学器件，较色散技术具有更高的透光率，还可以使用全反射ATR附件分析非透明物质，不同于拉曼光谱，不需要使用拉曼散射增强方法。FTIR技术也比色散技术获得了更广泛的应用，如固相和气相样品的红外光谱处理，表面分析等。色散技术在某些方面具有优势，主要是在分信号显示方面的优势较强。检测器扫描的波长范围比较宽，分布比较均匀，实用性和操作性比较好，比较适合检测宽范围的光谱信号。 二、仪器配置、扫描范围和分辨率的比较 仪器配置：与色散红外设备相比，傅里叶变换红外设备非常简单，通常由光源、干涉仪和探测器组成。而色散红外设备则通常包括样品室、光电倍增管和电子分析仪等几个部分。 扫描范围：色散红外的扫描范围比傅里叶变换红外要小，因为色散技术用的是点扫描法，只能对一点进行扫描和分析。因而它的扫描范围受限，只能在较小的波数范围内寻找光谱峰值。而傅里叶变换红外则采用了全波数扫描法，可以扫描较广波数范围的光谱。 分辨率：色散型和傅里叶变换红外技术都可以获得高分辨率的光谱，但傅里叶变换红外技术可以获得更高分辨率。在分辨率方面，色散光谱仪的分辨率一般在0.5-1.0cm^-1之间，而傅里叶变换光谱仪较高，一般为0.1-0.01 cm^-1之间。由于高分辨率需要更大的仪器精度和时间，因此在实际应用中需根据需求作出相应折衷。 三、数据预处理和谱图解析的比较

傅里叶红外变换光谱原理

傅里叶红外变换光谱原理 傅里叶红外变换光谱原理 1 傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简写为FTIR Spectrometer），简称为傅里叶红外光谱仪。它不同于色散型红外分光的原理，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，主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 工作原理： 红外线和可见光一样都是电磁波，而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题最为有效，因而中红外区是红外光谱中应用最广的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。 红外光谱属于吸收光谱，是化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的。化学键振动吸收的红外光波长取决于化学键的动力学常数和两端连接原子的折合质量，即取决于结构特征。这是红外光谱法确定化合物结构的理论基础。 红外光谱作为“分子的指纹”广泛的用于分子结构和物质化学组成的研究。根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确

定分子的空间构型，求出化学建的力常数、键长和键角。从光谱分析的角度看主要是利用特征吸收谱带的频率推断分子中存在某一基团或键，由特征吸收谱带频率的变化推测临近的基团或键，进而确定分子的化学结构，当然也可由特征吸收谱带强度的改变对混合物及化合物进行定量分析。而鉴于红外光谱的应用广泛性，绘出红外光谱的红外光谱仪也成了科学家们的重点研究对象。 傅立叶变换红外（FT-IR）光谱仪是根据光的相干性原理设计的，因此是一种干涉型光谱仪，它主要由光源（硅碳棒，高压汞灯），干涉仪，检测器，计算机和记录系统组成，大多数傅立叶变换红外光谱仪使用了迈克尔逊（Michelson）干涉仪，因此实验测量的原始光谱图是光源的干涉图，然后通过计算机对干涉图进行快速傅立叶变换计算，从而得到以波长或波数为函数的光谱图，因此，谱图称为傅立叶变换红外光谱，仪器称为傅立叶变换红外光谱仪。 光学原理： 是傅立叶变换红外光谱仪的典型光路系统，来自红外光源的辐射，经过凹面反射镜使成平行光后进入迈克尔逊干涉仪，离开干涉仪的脉动光束投射到一摆动的反射镜B，使光束交替通过样品池或参比池，再经摆动反射镜C（与B同步），使光束聚焦到检测器上。 傅立叶变换红外光谱仪无色散元件，没有夹缝，故来自光源的光有足够的能量经过干涉后照射到样品上然后到达检测器，傅立叶变换红外光谱仪测量部分的主要核心部件是干涉仪，图3是单束光照射迈克尔逊干涉仪时的工作原理图，干涉仪是由固定不动的反射镜M1（定镜），可移动的反射镜M2（动镜）及分光束器B组成，M1和M2是互相垂直的平面反射镜。B以45°角置于M1和M2之间，B能将来自光源的光束分成相等的

红外光谱仪分类特点

红外光谱仪分类特点 目前主要有两类红外光谱仪：色散型红外光谱仪和Fourier（傅立叶）变换红外光谱仪。 一、色散型红外光谱仪 色散型红外光谱仪的组成部件与紫外-可见分光光度计相似，但对没一个部件的结构、所用的材料及性能与紫外- -可见分光光度计不同。它们的排列顺序也略有不同，红外光谱仪的样品是放在光源和单色器之间；而紫外- -可见分光光度计是放在单色器之后。 1 . 光源 红外光谱仪中所用的光源通常是一种惰性固体，同电加热使之发射高强度的连续红外辐射。常用的是Nernst 灯或硅碳棒。Nernst灯是用氧化锆、氧化钇和氧化钍烧结而成的中空棒和实心棒。工作温度约为1700℃，在此高温下导电并发射红外线。但在室温下是非导体，因此，在工作之前要预热。它的特点是发射强度高，使用寿命长，稳定性较好。缺点是价格地硅碳棒贵，机械强度差，操作不如硅碳棒方便。硅碳棒是由碳化硅烧结而成，工作温度在1200-1500℃左右。 2 . 吸收池 因玻璃、石英等材料不能透过红外光，红外吸收池要用可透过红外光的NaCl、KBr、CsI、KRS-5（TlI 58%，TlBr42%）等材料制成窗片。用NaCl、KBr、CsI等材料制成的窗片需注意防潮。固体试样常与纯KBr混匀压片，然后直接进行测定。 3 . 单色器 单色器由色散元件、准直镜和狭缝构成。 色散元件常用复制的闪耀光栅。由于闪耀光栅存在次级光谱的干扰，因此，需要将光栅和用来分离次光谱的 滤光器或前置棱镜结合起来使用。 4 . 检测器 常用的红外检测器有高真空热电偶、热释电检测器和碲镉汞检测器。 高真空热电偶是利用不同导体构成回路时的温差电现象，将温差转变为电位差。 热释电检测器是利用硫酸三苷肽的单晶片作为检测元件。硫酸三苷肽（TGS）是铁电体，在一定的温度以下，能产生很大的极化反应，其极化强度与温度有关，温度升高，极化强度降低。将TGS薄片正面真空渡铬（半透明），背面镀金，形成两电极。当红外辐射光照射到薄片上时，引起温度升高，TGS极化度改变，表面电荷减少，相当于“释放”了部分电荷，经放大，转变成电压或电流方式进行测量。 碲镉汞检测器（MCT检测器）是由宽频带的半导体碲化镉和半金属化合物碲化汞混合形成，其组成为Hg1-xCdx Te ，x≈0.2，改变x值，可获得测量波段不同灵敏度各异的各种MCT检测器。 5. 记录系统 二.Fou rier变换红外光谱仪（FTIR） ourier变换红外光谱仪 没有色散元件，主要由光源（硅碳棒、高压汞灯）、Michelson干涉仪、检测器、计算机和记录仪组成。 核心部分为Michelson干涉仪，它将光源来的信号以干涉图的形式送往计算机进行Fourier变换的数学处理，

傅里叶变换红外光谱仪的原理介绍

傅里叶变换红外光谱仪的原理介绍 傅里叶变换红外光谱仪（FourierTransformInfraredSpectrometer，简写为FTIRSpectrometer）,简称为傅里叶红外光谱仪，同于色散型红外分光的原理，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； 主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 工作原理： 红外线和可见光一样都是电磁波，而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。 红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm-1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决分子结构和化学组成中的各种问题为有效，因而中红外区是红外光谱中应用广的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。 红外光谱属于吸收光谱，是由于化合物分子振动时吸收特定波长的红外光而产生的，化学键振动所吸收的红外光的波长取决于化学键动常数和连接在两端的原子折合质量，也就是取决于的结构特征。 这就是红外光谱测定化合物结构的理论依据。 红外光谱作为“分子的指纹”广泛的用于分子结构和物质化学组成的研究。

根据分子对红外光吸收后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸收谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确定分子的空间构型，求出化学建的力常数、键长和键角。 从光谱分析的角度看主要是利用特征吸收谱带的频率推断分子中存在某一基团或键，由特征吸收谱带频率的变化推测临近的基团或键，进而确定分子的化学结构，当然也可由特征吸收谱带强度的改变对混合物及化合物进行定量分析。 而鉴于红外光谱的应用广泛性,绘出红外光谱的红外光谱仪也成了科学家们的重点研究对象。 傅立叶变换红外（FT-IR）光谱仪是根据光的相干性原理设计的，因此是一种干涉型光谱仪，它主要由光源（硅碳棒，高压汞灯），干涉仪，检测器，计算机和记录系统组成； 大多数傅立叶变换红外光谱仪使用了迈克尔逊（Michelson）干涉仪，因此实验测量的原始光谱图是光源的干涉图，然后通过计算机对干涉图进行快速傅立叶变换计算，从而得到以波长或波数为函数的光谱图； 因此，谱图称为傅立叶变换红外光谱，仪器称为傅立叶变换红外光谱仪。 标签: 红外光谱仪

傅里叶红外与近红外

傅里叶红外与近红外 引言 傅里叶红外和近红外是光谱学中常用的两种光谱区域。它们对于材料的表征、分析和检测具有重要意义。本文将就傅里叶红外与近红外的特点、应用和研究进展进行全面探讨。 傅里叶红外光谱 1. 傅里叶红外光谱的概念 傅里叶红外光谱是指在红外光谱仪中通过傅里叶变换获取的红外光谱。它利用样品吸收红外辐射的特性，用于确定样品的分子结构和化学组成。 2. 傅里叶红外光谱的特点 •傅里叶红外光谱具有高灵敏度和高分辨率，可以探测到很小浓度的样品成分。•傅里叶红外光谱具有宽波段，可以分析不同波长范围内的光谱信息。 •傅里叶红外光谱仪的自动化程度高，可以实现快速、精确的数据采集和处理。 3. 傅里叶红外光谱的应用 •傅里叶红外光谱在化学行业中广泛应用，可用于确定有机物的结构、鉴定无机物的组分等。 •傅里叶红外光谱在生物医药领域中有重要应用，如药物质量控制和生物分子研究。 •傅里叶红外光谱在环境监测和食品安全等领域也具有重要作用。

近红外光谱 1. 近红外光谱的概念 近红外光谱是指红外光谱中波长相对较短的一部分，位于可见光谱的近端。近红外光谱的波长范围一般为700-2500纳米。 2. 近红外光谱的特点 •近红外光谱具有较高的穿透性，能够透过样品的表面，对样品内部进行分析。•近红外光谱对水和一些常见气体的吸收较小，因此适用于水基样品和湿润样品的分析。 •近红外光谱的信号强度较强，可以实现实时监测和快速分析。 3. 近红外光谱的应用 •近红外光谱在农业领域中广泛应用，可以用于土壤分析、农作物品种鉴定等。•近红外光谱在制药工业中有重要应用，可用于药物成分分析和质量控制。•近红外光谱也在食品安全检测、石油化工和环境监测等领域起到了重要作用。傅里叶红外与近红外的对比与融合 1. 傅里叶红外与近红外的区别 •光谱范围：傅里叶红外光谱的波长范围远大于近红外光谱。 •应用对象：傅里叶红外光谱常用于有机物的分析，而近红外光谱主要应用于无机物、生物物质等方面。 •分析方法：傅里叶红外光谱通过分析样品对红外辐射的吸收，而近红外光谱则通过分析样品对近红外光的反射或透射得到信息。 2. 傅里叶红外与近红外的融合应用 傅里叶红外与近红外光谱具有互补性，融合它们可以提高分析的准确性和可靠性。例如，在农产品检测中，可以使用近红外光谱对样品进行快速筛查，再利用傅里叶红外光谱对筛选出的样品进行进一步的定性和定量分析。

傅里叶红外与近红外

傅里叶红外与近红外 一、傅里叶红外与近红外的概念 傅里叶红外（Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR）是 一种分析材料结构和化学组成的方法，通过测量样品与红外光之间的 相互作用来确定样品中特定化学键的存在和数量。而近红外（Near-infrared spectroscopy，NIRS）则是另一种分析材料的方法，它使用波长在800-2500nm范围内的光谱来测量样品中不同化学物质之间的相互作用。 二、傅里叶红外与近红外的区别 1. 原理不同：FTIR利用样品吸收或反射光谱来确定其结构和组成；而NIRS则利用样品中分子振动引起的吸收光谱来确定其化学成分。 2. 适用范围不同：FTIR主要适用于有机化合物、无机盐和高聚物等有机物质，而NIRS可以应用于食品、药品、农业和环境等领域。 3. 分辨率不同：FTIR具有更高的分辨率，可以检测到更小的差异；而NIRS则具有更高的灵敏度和速度。 三、傅里叶红外的应用 1. 化学分析：FTIR可用于确定物质的结构和组成，例如有机化合物、高聚物、无机盐等。 2. 材料研究：FTIR可用于研究材料的性质和结构，例如聚合物、陶瓷、

金属等。 3. 生物医学：FTIR可用于检测生物分子，例如蛋白质、核酸等。 4. 环境监测：FTIR可用于监测大气污染、水污染等环境问题。 四、近红外的应用 1. 食品工业：NIRS可用于快速检测食品中的成分和质量，例如蛋白质含量、油脂含量等。 2. 药品工业：NIRS可用于药品中活性成分的定量和质量控制。 3. 农业领域：NIRS可用于快速检测农产品中的成分和营养价值，例如蛋白质含量、水分含量等。 4. 环境监测：NIRS可用于监测土壤中的重金属含量和有机物污染。 五、傅里叶红外与近红外在应用上的差异 1. 适用范围不同：FTIR主要适用于有机物质，而NIRS则适用于无机 和有机物质。 2. 检测方法不同：FTIR通过分析光谱来确定样品的结构和组成，而NIRS则通过分析吸收光谱来确定样品中的化学成分。 3. 检测速度不同：NIRS具有更高的检测速度，可以实现快速检测。 六、结论 傅里叶红外与近红外是两种常见的分析方法，它们在应用上有所差异。FTIR主要适用于有机物质的结构和组成分析，而NIRS则适用于无机

傅里叶变换红外光谱仪的工作原理介绍 光谱仪工作原理

傅里叶变换红外光谱仪的工作原理介绍光谱 仪工作原理 傅里叶变换红外光谱仪,简称为傅里叶红外光谱仪，同于色散型红外分光的原理，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； 紧要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、掌控电路板和电源构成。可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 工作原理： 红外线和可见光一样都是电磁波，而红外线是波长介于可见光和微波之间的一段电磁波。 红外光又可依据波长范围分成近红外、中红外和远红外三个波区，其中中红外区（2.5～25μm；4000～400cm—1）能很好地反映分子内部所进行的各种物理过程以及分子结构方面的特征，对解决

分子结构和化学构成中的各种问题较为有效，因而中红外区是红外光谱中应用广泛的区域，一般所说的红外光谱大都是指这一范围。 红外光谱属于吸取光谱，是由于化合物分子振动时吸取特定波长的红外光而产生的，化学键振动所吸取的红外光的波长取决于化学键动常数和连接在两端的原子折合质量，也就是取决于的结构特征。这就是红外光谱测定化合物结构的理论依据。 红外光谱作为“分子的指纹”广泛的用于分子结构和物质化学构成的讨论。 依据分子对红外光吸取后得到谱带频率的位置、强度、形状以及吸取谱带和温度、聚集状态等的关系便可以确定分子的空间构型，求出化学建的力常数、键长和键角。 从光谱分析的角度看紧要是利用特征吸取谱带的频率推断分子中存在某一基团或键，由特征吸取谱带频率的变化推想靠近的基团或键，进而确定分子的化学结构，当然也可由特征吸取谱带强度的更改对混合物及化合物进行定量分析。

红外光谱(FTIR)实验报告

红外光谱仪调查及实验报告 第一部分红外光谱仪调查 1．1 简介 傅里叶红外光谱仪： 全名为傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，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，主要由红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。傅里叶红外光谱仪不同于色散型红外分光的原理，可以对样品进行定性和定量分析，广泛应用于医药化工、地矿、石油、煤炭、环保、海关、宝石鉴定、刑侦鉴定等领域。 滤光片型近红外光谱仪器： 滤光片型近红外光谱仪器以滤光片作为分光系统，即采用滤光片作为单色光器件。滤光片型近红外光谱仪器可分为固定式滤光片和可调式滤光片两种形式，其中固定滤光片型的仪器时近红外光谱仪最早的设计形式。仪器工作时，由光源发出的光通过滤光片后得到一宽带的单色光，与样品作用后到达检测器。 色散型近红外光谱仪器： 色散型近红外光谱仪器的分光元件可以是棱镜或光栅。为获得较高分辨率，现代色散型仪器中多采用全息光栅作为分光元件，扫描型仪器通过光栅的转动，使单色光按照波长的高低依次通过样品，进入检测器检测。根据样品的物态特性，可以选择不同的测样器件进行投射或反射分析。 傅里叶变换型近红外光谱仪器： 傅里叶变换近红外分光光度计简称为傅里叶变换光谱仪，它利用干涉图与光谱图之间的对应关系，通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶积分变换的方法来测定和研究近红外光谱。其基本组成包括五部分：①分析光发生系统，由光源、分束器、样品等组成，用以产生负载了样品信息的分析光；②以传统的麦克尔逊干涉仪为代表的干涉仪，以及以后的各类改进型干涉仪，其作用是使光源发出的光分为两束后，造成一定的光程差，用以产生空间（时间）域中表达的分析光，即干涉光；③检测器，用以检测干涉光；④采样系统，通过数模转换器把检测器检测到的干涉光数字化，并导入计算机系统；⑤计算机系统和显示器，将样品干涉光函数和光源干涉光函数分别经傅里叶变换为强度俺频率分布图，二者的比值即样品的近红外图谱，并在显示器中显示。 1．2 原理 光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检

红外光谱实验报告 (2)

红外光谱实验报告 姓名：XXX 专业：有机化学学号：312070303004 时间：2012.11.14 一、实验目的： 1、掌握红外光谱仪的构造和基本原理 2、掌握红外光谱的制样技术 3、能对样品进行定性和定量分析 二、实验原理： 光源发出的光被分束器（类似半透半反镜）分为两束，一束经透射到达动镜，另一束经反射到达定镜。两束光分别经定镜和动镜反射再回到分束器，动镜以一恒定速度作直线运动，因而经分束器分束后的两束光形成光程差，产生干涉。干涉光在分束器会合后通过样品池，通过样品后含有样品信息的干涉光到达检测器，然后通过傅里叶变换对信号进行处理，最终得到透过率或吸光度随波数或波长的红外吸收光谱图。 三、仪器组成： 红外光源、光阑、干涉仪（分束器、动镜、定镜）、样品室、检测器以及各种红外反射镜、激光器、控制电路板和电源组成。 四、傅里叶红外光谱仪的特点： 1、信噪比高 2、傅里叶变换红外光谱仪所用的光学元件少，没有光栅或棱镜分光器，降低了光的损耗，而且通过干涉进一步增加了光的信号，因此到达检测器的辐射强度大，信噪比高。 3、重现性好 4、傅里叶变换红外光谱仪采用的傅里叶变换对光的信号进行处理，避免了电机驱动光栅分光时带来的误差，所以重现性比较好。 5、扫描速度快：傅里叶变换红外光谱仪是按照全波段进行数据采集的，得到的光谱是对多次数据采集求平均后的结果，而且完成一次完整的数据采集只需要一至数秒，而色散型仪器则需要在任一瞬间只测试很窄的频率范围，一次完整的数据采集需要十分钟至二十分钟。 五、实验步骤： 1、打开仪器电源开关，听到“迪迪”声后，启动计算机。 2、双击桌面上Spectra Manager图标打开主界面，进入光谱窗口。