傅里叶变换光谱仪.ppt

傅里叶变换光谱仪 提 要 傅里叶变换光谱仪的基本原理 傅里叶变换光谱仪的特点 傅里叶变换光谱仪的应用 一、傅里叶变换光谱仪的基本原理 傅里叶光谱仪主要由光学测量部分和计算部分组成。如图1所示 图1 傅里叶光谱仪的原理图 光学测量部分 傅里叶变换光谱仪的光学测量部分主要是迈克尔逊干涉仪。如图所示 M1、 M2为两个镀银或镀铝的平面反射镜。 M1是可移动的， M2是固定的。 P1、 P2是两块完全相同的平行平板， P1分光面涂有半反半透膜， P2不镀膜，作为补偿板使用。P1、P2与M1、M2成45 °角 当两束光达到D时，其光程差将随可移动反射镜M1运动而周期变化 * 基于光的相干原理，在探测器D处得到的是一个强度变化为余弦形式的信号。在连续改变光程的同时，记录下中央干涉条纹的光强变化，就得到干涉图。 其中I0为入射光的总光强， △为光程差。 计算部分 对于准单色光入射，到达干涉仪的光强 称 物理意义是在波数K附近，单位波数间隔中入射光所含 的光强。 此时 为入射光的光强谱密度函数，简称谱函数。 称为方垒型谱密度 如果入射的是复色光，则有 于是 对于方垒型谱函数 由（1.1）式得到 （1.1） 因为 即干涉图函数是光源光谱分布函数的傅里叶余弦逆变换 故有 记录并通过傅里叶变换可求得光源 光谱函数 小结： 二、傅里叶变换光谱仪的特点 傅里叶变换光谱仪的优点： 扫描速度快 扫描速度的快慢主要由动镜的移动速度决定的， 动镜移动一次即可采集所有信息。 具有很高的分辨率 波数精度高 在计算的光谱中有很高的波数精度和准确度 极高的灵敏度 在同样的分辨率下，辐射通量比色散型仪器大 得多,从而使检测器接受的信噪比增大 研究光谱范围宽 只要更换相应的分束器、光源、探测电路就可以 研究紫外区、可见光范围、红外区的光谱。这对测 定无机化合物和金属有机化合物是十分有利的 傅里叶变换光谱仪的不足 1.体积庞大，2.价格昂贵，3.机械精度高，4.傅里 叶光谱分析结果的准确性与定标的质量有很大关系 三、傅里叶变换光谱仪的应用 光谱仪对于原子物理学、分子物理学、天 文物理学、光谱学、大气遥感以及分析化学等 学科领域的研究都是十分重要的，同时它也是 工业检测、海关检测等的必需设备。 例如： 在检测小麦蛋白质含量中的应用 红外光谱分析法识别蚕茧的雌雄