由于以棱镜、光栅为色散元件的第一代、第二代红外光谱仪的扫描速度慢，不适用于动态反应过程的研究，且灵敏度、分辨率和准确度较低，使得其在许多方面的应用都受到了限制。20世纪70年代，第三代红外光谱仪—傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)问世了。

傅里叶变换红外光谱仪不使用色散元件，主要由光源(硅碳棒、高压汞灯)、迈克尔逊干涉仪、样品室、检测器(热释电检测器、汞镉碲光电检测器)、计算机和记录仪等组成。它的核心部分是迈克尔逊干涉仪，由光源而来的干涉信号变为电信号，然后以干涉图的形式送达计算机，计算机进行快速傅里叶变换数学处理后，将干涉图变换成为红外光谱图。

如图11-19所示，迈克尔逊干涉仪由定镜M₁、动镜M₂和光束分裂器BS(与M₁和M₂分别成45^o角)组成。M₁固定不动，M₂可沿与入射光平行的方向移动，BS可让入射红外光一半透过，另一半被反射。当入射光进入于涉仪后，透过光I穿过BS被M₂反射，沿原路返回到BS(图中绘制成不重合的双线是为了便于理解)，反射光Ⅱ被M₁反射也回到BS，这两束光通过BS经样品室后，经过一反射镜被反射到达检测器D。光束I、Ⅱ到达D时，这两束光的光程差随M₂的往复运动作周期性变化，形成干涉光。若入射光为λ，光程差=±Kλ(K=0,1,2,---)时，就发生相长干涉，干涉光强度最大；光程差时，就产生相消干涉，干涉光强度最小；而部分相消干涉发生在上述两种位移之间。

测定时，当复色光通过样品室时，样品对不同波长的光具有选择性吸收，所以得到如图11-20(a)所示的干涉图，其横坐标是M₂的位移，纵坐标是干涉光强度。从干涉图中很难识别不同波数下光的吸收信号，因此将这种干涉图经计算机的快速傅里叶变换后，就可以获得如图11-20(b)所示的透光率T随波数σ变化的红外光谱图。

图11-19 迈克尔逊干涉仪工作原理

图11-20 复色光的千涉图和红外光谱图

傅里叶变换红外光谱仪还可与气相色谱、高效液相色谱、超临界流体色谱等分析仪器实现联用，为化合物的结构分析与测定提供更有效的手段。

文章来源：《分析化学分析方法的原理及应用研究》

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