FTIR，全称为傅立叶变换红外光谱法（Fourier Transform Infrared Spectroscopy），是一种广泛应用于化学、生物学、材料科学以及环境科学等领域的分析技术。它利用红外光与物质分子间的相互作用来获取样品的结构信息。下面将详细阐述FTIR的基本原理及其谱图解析的关键知识点。
红外光谱的基础在于物质分子的振动和转动，这些振动和转动会产生特征的吸收峰，对应于特定的波长或波数。波数（cm^-1）是红外光谱中常用的单位，它与波长成反比。红外光谱仪主要由三部分组成：光源、干涉仪和检测器。
1. **光源**：提供红外光，例如Globar（连续光源）或钨灯（近红外）。
2. **干涉仪**：是FTIR的核心部件，包括分束器。分束器将光源的光束分成两路，分别通过不同的路径到达样品。当分束器中的动镜移动时，两束光的光程差变化，导致干涉现象，形成干涉图。
3. **检测器**：记录干涉图的信号，通常是正弦波形，与动镜的移动速度和光程差有关。
干涉图是由不同波数的光干涉形成的矢量和，通过傅立叶变换，可以从干涉图计算出样品的光谱。这个过程需要满足几个条件：
- **分辨率**：定义为能分辨的两个相邻吸收峰的最小波数差。分辨率越高，能识别的吸收峰越窄，信息更精确。
- **切趾技术**：用于减少旁瓣峰，提高信噪比，但可能牺牲部分分辨率。
- **带宽**：代表光谱覆盖的波数范围，受光源、分束器和检测器的影响。
- **采样间隔**：必须满足奈奎斯特采样条件，即采样频率至少是带宽的两倍，以避免数据折叠和假峰。
谱图的范围选择会影响所使用的光学组件。例如，不同的光源适用于不同的红外区域。此外，干涉图的不对称性可能需要相位校正，以确保准确的谱图解析。
FTIR是一种强大的分析工具，能够提供关于样品分子结构的详细信息。通过对干涉图的处理和解析，可以识别出样品中的化合物，理解其化学键和官能团的性质，从而在各种科学研究和工业应用中发挥重要作用。
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