紅外光譜原理，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

來源：整理時(shí)間：2025-02-21 02:28:35 編輯：智能門戶手機(jī)版

本文目錄一覽

1，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么
2，紅外光譜分析的用途
3，紅外紫外熒光原子吸收光譜原理
4，近紅外光譜的介紹
5，紅外光譜儀的種類和工作原理是什么
6，紅外的紅外基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)介

1，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

紅外光譜可以測(cè)定無機(jī)化合物（如羰基化合物、金屬離子與有機(jī)配體形成的配位化合物、雜多酸及其鹽）、有機(jī)化合物、高分子，通過測(cè)定紅外吸收的位置、形狀及強(qiáng)弱來推斷化合物所含有的化學(xué)鍵

主要測(cè)定有機(jī)物

因?yàn)榧t外光譜圖給你的是這個(gè)物質(zhì)在連續(xù)變化（遞增或遞減）的紅外波長(zhǎng)的不同吸收值；由于波長(zhǎng)的變化是連續(xù)的，它的吸收值曲線也是連續(xù)的曲線

主要測(cè)定有機(jī)物官能團(tuán)、碳架結(jié)構(gòu)等

紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

2，紅外光譜分析的用途

紅外光譜分析可用于研究分子的結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵，也可以作為表征和鑒別化學(xué)物種的方法。紅外光譜具有高度特征性，可以采用與標(biāo)準(zhǔn)化合物的紅外光譜對(duì)比的方法來做分析鑒定。已有幾種匯集成冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)紅外光譜集出版，可將這些圖譜貯存在計(jì)算機(jī)中，用以對(duì)比和檢索，進(jìn)行分析鑒定。利用化學(xué)鍵的特征波數(shù)來鑒別化合物的類型，并可用于定量測(cè)定。由于分子中鄰近基團(tuán)的相互作用，使同一基團(tuán)在不同分子中的特征波數(shù)有一定變化范圍。此外，在高聚物的構(gòu)型、構(gòu)象、力學(xué)性質(zhì)的研究，以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域，也廣泛應(yīng)用紅外光譜。

原發(fā)布者:快樂點(diǎn)go第二章紅外吸收光譜(IR)2.1概述分子中基團(tuán)的振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷產(chǎn)生：振-轉(zhuǎn)光譜紅外區(qū)域的劃分：近紅外區(qū)(4000-14290cm-1)：泛頻區(qū)中紅外區(qū)(400-4000cm-1)：大部分有機(jī)物的基團(tuán)振動(dòng)頻率在此區(qū)域。遠(yuǎn)紅外區(qū)(200-700cm-1)：轉(zhuǎn)動(dòng)和重原子振動(dòng)紅外吸收光譜的特點(diǎn)：特征性強(qiáng)、適用范圍廣；測(cè)樣速度快、操作方便；不適合測(cè)定含水樣品。引起化合物紅外光譜的差異：原子質(zhì)量不同化學(xué)鍵的性質(zhì)不同原子的連接次序不同空間位置不同紅外光譜的表示方法橫坐標(biāo)：波長(zhǎng)/λ或波數(shù)/cm-1。cm11m104紅外譜圖有等波長(zhǎng)及等波數(shù)兩種，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)譜圖時(shí)應(yīng)注意?？v坐標(biāo)：吸光度A或透光率T。Alog(1)T一般情況下，一張紅外光譜圖有5~30個(gè)吸收峰。2.2紅外光譜的基本原理2.2.1紅外光譜產(chǎn)生的條件滿足兩個(gè)條件：(1)輻射應(yīng)具有能滿足物質(zhì)產(chǎn)生振動(dòng)躍遷所需的能量；(2)輻射與物質(zhì)間有相互偶合作用。1）E紅外光=ΔE分子振動(dòng)或υ紅外光=υ分子振動(dòng)2）紅外光與分子之間有偶合作用：分子振動(dòng)時(shí)其偶極矩(μ)必須發(fā)生變化，即Δμ≠0。3）能級(jí)躍遷選律：振動(dòng)量子數(shù)(ΔV）變化為±1時(shí)，躍遷幾率最大。從基態(tài)(V=0)到第一振動(dòng)激發(fā)態(tài)(V=1)的躍遷最重要，產(chǎn)生的吸收頻率稱為基頻。紅外光的能量是通過分子振動(dòng)時(shí)偶極矩的變化傳遞給分子。對(duì)稱分子：沒有偶極矩，輻射不能引起共振，無紅外活性。如：N2、O2、Cl2等。非對(duì)稱分子：有

紅外光譜分析的用途

3，紅外紫外熒光原子吸收光譜原理

紫外-可見吸收光譜的產(chǎn)生及基本原理2.1 物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收分子的紫外-可見吸收光譜是基于分子內(nèi)電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜進(jìn)行分析的一種常用的光譜分析方法。當(dāng)某種物質(zhì)受到光的照射時(shí)，物質(zhì)分子就會(huì)與光發(fā)生碰撞，其結(jié)果是光子的能量傳遞到了分子上。這樣，處于穩(wěn)定狀態(tài)的基態(tài)分子就會(huì)躍遷到不穩(wěn)定的高能態(tài)，即激發(fā)態(tài)：M（基態(tài)）+hv------M*（激發(fā)態(tài)）這就是對(duì)光的吸收作用。由于物質(zhì)的能量是不連續(xù)的，即能量上一量子化的。只有當(dāng)入射光的能量（hv）與物質(zhì)分子的激發(fā)態(tài)和基態(tài)的能量差相等時(shí)才能發(fā)生吸收 △E=E2-E1= hv=hc/λ而不同的物質(zhì)分子因其結(jié)構(gòu)的不同而具有不同的量子化能級(jí)，即△E不同，故對(duì)光的吸收也不同。名詞：吸收光譜曲線（光吸收曲線）PPP7：它反映了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸收情況。PPP7圖2-1表示不同濃度的高錳酸鉀溶液的吸收光譜。紫外-可見吸收光譜定性分析的依據(jù)：光吸收程度最大處的波長(zhǎng)叫做最大吸收波長(zhǎng)，用λmax表示，同一種吸光物質(zhì)，濃度不同時(shí)，吸收曲線的形狀不同，λmax不變，只是相應(yīng)的吸光度大小不同，這是定性分析的依據(jù)。紫外-可見吸收光譜定量分析的依據(jù)：朗伯-比爾定律。2.2 朗伯-比爾定律。紫外-可見分光光度計(jì)的定量分析的依據(jù)是朗伯-比爾定律。當(dāng)單色光通過液層厚度一定的含吸光物質(zhì)的溶液后，溶液的吸光度A與溶液的濃度c成正比，此公式的物理意義是，當(dāng)一束平行的單色光通過均勻的含有吸光物質(zhì)的溶液后，溶液的吸光度與吸光物質(zhì)濃度及吸收層厚度成正比。2.3 偏離比爾定律的原因主要原因：目前儀器還不能提供真正的單色光以及吸光物質(zhì)性質(zhì)的改變。（1）非單色光引起的偏離（2）由于溶液本身的化學(xué)和物理因素引起的偏離

紅外光譜（IR）是研究分子運(yùn)動(dòng)的吸收光譜，也稱分子光譜，通常紅外光譜是指波長(zhǎng)在2~25um的吸收光譜，該波長(zhǎng)范圍反應(yīng)出分子中原子間的振動(dòng)和變角運(yùn)動(dòng)。antpedia樂意為你效勞各種化學(xué)疑問紅外光譜應(yīng)用于：化合物分子結(jié)構(gòu)的測(cè)定；未知物質(zhì)鑒定及混合物成分分析；根據(jù)光譜中吸收峰的位置和形狀可以推斷化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)；根據(jù)特征吸收峰的強(qiáng)度測(cè)定混合物中各組分的含量；可以測(cè)定分子的鍵長(zhǎng)和鍵角，推斷分子的立體構(gòu)型，判斷化學(xué)鍵的強(qiáng)弱等。

除了都是吸收光譜，沒有什么相同的了。一個(gè)是原子外層電子的躍遷，一個(gè)是分子鍵的能級(jí)變化

紅外紫外熒光原子吸收光譜原理

4，近紅外光譜的介紹

紅外光近紅外光譜儀（Near Infrared Spectrum Instrument，NIRS）是介于可見光（Vis）和中紅外（MIR）之間的電磁輻射波，美國(guó)材料檢測(cè)協(xié)會(huì)（ASTM）將近紅外光譜區(qū)定義為780-2526nm的區(qū)域，是人們?cè)谖展庾V中發(fā)現(xiàn)的第一個(gè)非可見光區(qū)。近紅外光譜區(qū)與有機(jī)分子中含氫基團(tuán)（O-H、N-H、C-H）振動(dòng)的合頻和各級(jí)倍頻的吸收區(qū)一致，通過掃描樣品的近紅外光譜，可以得到樣品中有機(jī)分子含氫基團(tuán)的特征信息，而且利用近紅外光譜技術(shù)分析樣品具有方便、快速、高效、準(zhǔn)確和成本較低，不破壞樣品，不消耗化學(xué)試劑，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)受到越來越多人的青睞。

① 準(zhǔn)確掃描校正樣品集中各個(gè)樣品規(guī)范的近紅外光譜：為了克服近紅外光譜測(cè)定的不穩(wěn)定性的困難，必須嚴(yán)格控制包括制樣、裝樣、測(cè)試條件、儀器參數(shù)等測(cè)量參數(shù)在內(nèi)的測(cè)量條件;利用該校正校品集建立的數(shù)學(xué)模型，也只能適用于按這個(gè)的測(cè)量條件所測(cè)量光譜的樣品。 ② 選擇與建立校正樣品集中各個(gè)樣品：為了克服近紅外光譜復(fù)雜與變化的高背景，校正樣品集中的各個(gè)樣品必須包括今后待測(cè)樣品中的全部背景，利用該校正樣品集建立的數(shù)學(xué)模型，就能夠校正樣品中各種復(fù)雜的背景，該數(shù)學(xué)模型也只能適用于包括這些背景的樣品。可以按光譜特征或濃度來選擇校正校品集。 ③ 準(zhǔn)確測(cè)定樣品集中每個(gè)樣品的各種待測(cè)成分或性質(zhì)(稱為化學(xué)值)。因?yàn)檫@些值測(cè)定的精確度是近紅外光譜運(yùn)用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行定量分析精確度的理論極限。 ④ 剔除異常值，建立校正校品集(標(biāo)樣集)：由上述 ① 、② 環(huán)節(jié)測(cè)定的校正樣品集中種樣品的光譜與化學(xué)值，有可能由于種隨機(jī)的原因而有較嚴(yán)重的失真，這些樣品的測(cè)定值稱為異常值。這些失真的樣品，若包含在校正校品集中，就會(huì)影響所建數(shù)學(xué)模型的可靠性，因此在建立模型時(shí)應(yīng)當(dāng)剔除這些異常值。一般定量分析程序中都包含用統(tǒng)計(jì)方法指出某些異常值，應(yīng)用人員可以根據(jù)情況決定是否將這些異常樣品剔除。 ⑤ 對(duì)校正樣品集中樣品光譜的預(yù)處理與分析譜區(qū)的選定：光譜的預(yù)處理與譜區(qū)的選定，是克服近紅外光譜測(cè)定不穩(wěn)定的有效環(huán)節(jié)。根據(jù)標(biāo)樣光譜的狀況對(duì)光譜預(yù)處理，包括求導(dǎo)、數(shù)字濾波、付立葉變換與小波變換濾波等，以降低系統(tǒng)背景與隨機(jī)背景。近紅外光譜定量分析數(shù)學(xué)模型所包含的譜區(qū)(光譜的數(shù)據(jù)點(diǎn))一般應(yīng)根據(jù)樣品的特點(diǎn)而選定;增加譜區(qū)的范圍就可以增加對(duì)光譜信息采集的范圍，即提高信息量;但因?yàn)槊總€(gè)光譜的數(shù)據(jù)點(diǎn)也包含了測(cè)量誤差，因此數(shù)學(xué)模型所利用的數(shù)據(jù)點(diǎn)越多，則包含的測(cè)量誤差也越大，為了減少近紅外光譜中某些信息量小、失真大的部分譜區(qū)，以避免這些譜區(qū)的測(cè)量誤差影響數(shù)學(xué)模型的穩(wěn)定性，需要選擇建立數(shù)學(xué)模型所用的譜區(qū)?？梢砸罁?jù)導(dǎo)數(shù)光譜或相關(guān)系數(shù)隨頻率變化的相關(guān)圖，用以選擇數(shù)學(xué)模型包括的頻率范圍。 ⑥ 選擇算法、確定模型的參數(shù)、建立、檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)數(shù)字模型：常用的算法有逐步回歸分析、偏最小二乘法、主成分回歸分析等。這些算法的基本思想是應(yīng)用近紅外光譜的全光譜的信息，以解決近紅外光譜的譜峰重疊與復(fù)雜背景的影響。如前所說，不同組分雖然在某一譜區(qū)可能重疊，但在全光譜范圍內(nèi)不可能完全相同，因此，為了區(qū)別不同組分，必須應(yīng)用全光譜的信息。可用內(nèi)部交叉證實(shí)法確定數(shù)學(xué)模型所用的最佳維數(shù) (即階數(shù))。內(nèi)部交叉證實(shí)的方法是評(píng)價(jià)確定數(shù)學(xué)模型的一種有效方法。這種方法是依次、每次從校正樣品集中提出一個(gè)或幾個(gè)樣品，然后用剩余的樣品建立數(shù)學(xué)模型，并用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)原來提出的一個(gè)或幾個(gè)樣品，作為對(duì)數(shù)學(xué)模型的檢驗(yàn)。反復(fù)進(jìn)行上述步驟，直至校正樣品集中的每個(gè)樣品都被預(yù)測(cè)檢測(cè)過一次為止。為了評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，將內(nèi)部交叉證實(shí)時(shí)用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)計(jì)算的校正集中各樣品的化學(xué)值與各樣品的實(shí)際值作線性相關(guān)，計(jì)算相關(guān)系數(shù)和校正標(biāo)準(zhǔn)差，并用相關(guān)系數(shù)與校正標(biāo)準(zhǔn)差來評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型的預(yù)測(cè)效果。要求相關(guān)系數(shù)接近 1 、校正標(biāo)準(zhǔn)差逼近于校正集測(cè)定標(biāo)樣化學(xué)值的標(biāo)準(zhǔn)差。如果內(nèi)部交叉證實(shí)的方法確定數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的效果較好，則可以運(yùn)用外部證實(shí)法進(jìn)一步檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型;不然，須重復(fù) ④ 、 ⑤ 、 ⑥ 以優(yōu)化數(shù)學(xué)模型 ⑦ 用外部證實(shí)法檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)數(shù)學(xué)模型，以檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型在時(shí)間空間上的穩(wěn)定性。可以用另外幾批獨(dú)立的、待測(cè)量已知的檢驗(yàn)樣品集，用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)計(jì)算檢驗(yàn)集中各樣品的待測(cè)值;對(duì)實(shí)際值與預(yù)測(cè)值作線性相關(guān)，并用相關(guān)系數(shù)和預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差來表示預(yù)測(cè)效果，要求相關(guān)系數(shù)接近 1 、預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差逼近于校正標(biāo)準(zhǔn)差。為了檢驗(yàn)數(shù)學(xué)模型在時(shí)間、空間上的穩(wěn)定性，需要用數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)不同時(shí)間和空間的檢驗(yàn)樣品集，檢驗(yàn)預(yù)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)差是否都能得到穩(wěn)定的結(jié)果。如果外部證實(shí)的方法確定數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè)的效果好，則可以考慮近紅外光譜分析中應(yīng)用這些數(shù)學(xué)模型;不然須重復(fù) ④ 、 ⑤ 、 ⑥ 以優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。如果測(cè)定的樣品在時(shí)間和空間條件上有一些新的變化，原有的數(shù)學(xué)模型已不適合此新條件，則需重新建立有代表性的校正樣品集(可以在原有的樣品集中增加一些新的樣品類型，以使新的校正樣品集能代表新的類型樣品)，然后再按照 ①—⑦ 環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行修正與維護(hù)。建議您可以到行業(yè)內(nèi)專業(yè)的網(wǎng)站進(jìn)行交流學(xué)習(xí)！分析測(cè)試百科網(wǎng)樂意為你解答實(shí)驗(yàn)中碰到的各種問題，基本上問題都能得到解答，有問題可去那提問，百度上搜下就有。

5，紅外光譜儀的種類和工作原理是什么

樓主，您好。紅外光譜儀的種類有： ①棱鏡和光柵光譜儀。屬于色散型，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測(cè)量。 ②傅里葉變換紅外光譜儀。它是非色散型的，其核心部分是一臺(tái)雙光束干涉儀。當(dāng)儀器中的動(dòng)鏡移動(dòng)時(shí)，經(jīng)過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測(cè)器所測(cè)得的光強(qiáng)也隨之變化，從而得到干涉圖。經(jīng)過傅里葉變換的數(shù)學(xué)運(yùn)算后，就可得到入射光的光譜。這種儀器的優(yōu)點(diǎn)： ①多通道測(cè)量，使信噪比提高。 ②光通量高，提高了儀器的靈敏度。 ③波數(shù)值的精確度可達(dá)0.01厘米-1。 ④增加動(dòng)鏡移動(dòng)距離，可使分辨本領(lǐng)提高。 ⑤工作波段可從可見區(qū)延伸到毫米區(qū)，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)紅外光譜的測(cè)定。近紅外光譜儀種類繁多，根據(jù)不用的角度有多種分類方法。從應(yīng)用的角度分類，可以分為在線過程監(jiān)測(cè)儀器、專用儀器和通用儀器。從儀器獲得的光譜信息來看，有只測(cè)定幾個(gè)波長(zhǎng)的專用儀器，也有可以測(cè)定整個(gè)近紅外譜區(qū)的研究型儀器；有的專用于測(cè)定短波段的近紅外光譜，也有的適用于測(cè)定長(zhǎng)波段的近紅外光譜。較為常用的分類模式是依據(jù)儀器的分光形式進(jìn)行的分類，可分為濾光片型、色散型(光柵、棱鏡)、傅里葉變換型等類型。下面分別加以敘述。二、濾光片型近紅外光譜儀器：濾光片型近紅外光譜儀器以濾光片作為分光系統(tǒng)，即采用濾光片作為單色光器件。濾光片型近紅外光譜儀器可分為固定式濾光片和可調(diào)式濾光片兩種形式，其中固定濾光片型的儀器時(shí)近紅外光譜儀最早的設(shè)計(jì)形式。儀器工作時(shí)，由光源發(fā)出的光通過濾光片后得到一寬帶的單色光，與樣品作用后到達(dá)檢測(cè)器。該類型儀器優(yōu)點(diǎn)是：儀器的體積小，可以作為專用的便攜儀器；制造成本低，適于大面積推廣。該類型儀器缺點(diǎn)是：?jiǎn)紊獾淖V帶較寬，波長(zhǎng)分辨率差；對(duì)溫濕度較為敏感；得不到連續(xù)光譜；不能對(duì)譜圖進(jìn)行預(yù)處理，得到的信息量少。故只能作為較低檔的專用儀器。三、色散型近紅外光譜儀器：色散型近紅外光譜儀器的分光元件可以是棱鏡或光柵。為獲得較高分辨率，現(xiàn)代色散型儀器中多采用全息光柵作為分光元件，掃描型儀器通過光柵的轉(zhuǎn)動(dòng)，使單色光按照波長(zhǎng)的高低依次通過樣品，進(jìn)入檢測(cè)器檢測(cè)。根據(jù)樣品的物態(tài)特性，可以選擇不同的測(cè)樣器件進(jìn)行投射或反射分析。該類型儀器的優(yōu)點(diǎn)：是使用掃描型近紅外光譜儀可對(duì)樣品進(jìn)行全譜掃描，掃描的重復(fù)性和分辨率叫濾光片型儀器有很大程度的提高，個(gè)別高端的色散型近紅外光譜儀還可以作為研究級(jí)的儀器使用?；瘜W(xué)計(jì)量學(xué)在近紅外中的應(yīng)用時(shí)現(xiàn)代近紅外分析的特征之一。采用全譜分析，可以從近紅外譜圖中提取大量的有用信息；通過合理的計(jì)量學(xué)方法將光譜數(shù)據(jù)與訓(xùn)練集樣品的性質(zhì)（組成、特性數(shù)據(jù)）相關(guān)聯(lián)可得到相應(yīng)的校正模型；進(jìn)而預(yù)測(cè)未知樣品的性質(zhì)。該類型儀器的缺點(diǎn)：是光柵或反光鏡的機(jī)械軸承長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用容易磨損，影響波長(zhǎng)的精度和重現(xiàn)性；由于機(jī)械部件較多，儀器的抗震性能較差；圖譜容易受到雜散光的干擾；掃描速度較慢，擴(kuò)展性能差。由于使用外部標(biāo)準(zhǔn)樣品校正儀器，其分辨率、信噪比等指標(biāo)雖然比濾光片型儀器有了很大的提高，但與傅里葉型儀器相比仍有質(zhì)的區(qū)別。四、傅里葉變換型近紅外光譜儀器：傅里葉變換近紅外分光光度計(jì)簡(jiǎn)稱為傅里葉變換光譜儀，它利用干涉圖與光譜圖之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過測(cè)量干涉圖并對(duì)干涉圖進(jìn)行傅里葉積分變換的方法來測(cè)定和研究近紅外光譜。其基本組成包括五部分：①分析光發(fā)生系統(tǒng)，由光源、分束器、樣品等組成，用以產(chǎn)生負(fù)載了樣品信息的分析光；②以傳統(tǒng)的麥克爾遜干涉儀為代表的干涉儀，以及以后的各類改進(jìn)型干涉儀，其作用是使光源發(fā)出的光分為兩束后，造成一定的光程差，用以產(chǎn)生空間（時(shí)間）域中表達(dá)的分析光，即干涉光；③檢測(cè)器，用以檢測(cè)干涉光；④采樣系統(tǒng)，通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器把檢測(cè)器檢測(cè)到的干涉光數(shù)字化，并導(dǎo)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；⑤計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和顯示器，將樣品干涉光函數(shù)和光源干涉光函數(shù)分別經(jīng)傅里葉變換為強(qiáng)度俺頻率分布圖，二者的比值即樣品的近紅外圖譜，并在顯示器中顯示。在傅里葉變換近紅外光譜儀器中，干涉儀是儀器的心臟，它的好壞直接影響到儀器的心梗，因此有必要了解傳統(tǒng)的麥克爾遜干涉儀以及改進(jìn)后的干涉儀的工作原理。⑴傳統(tǒng)的麥克爾遜（Michelson）干涉儀：傳統(tǒng)的麥克爾遜干涉儀系統(tǒng)包括兩個(gè)互成90度角的平面鏡、光學(xué)分束器、光源和檢測(cè)器。平面鏡中一個(gè)固定不動(dòng)的為定鏡，一個(gè)沿圖示方向平行移動(dòng)的為動(dòng)鏡。動(dòng)鏡在運(yùn)動(dòng)過程中應(yīng)時(shí)刻與定鏡保持90度角。為了減小摩擦，防止振動(dòng)，通常把動(dòng)鏡固定在空氣軸承上移動(dòng)。光學(xué)分束器具有半透明性質(zhì)，放于動(dòng)鏡和定鏡之間并和它們成45度角，使入射的單色光50%透過，50%反射，使得從光源射出的一束光在分束器被分成兩束：反射光A和透射光B。A光束垂直射到定鏡上；在那兒被反射，沿原光路返回分束器；其中一半透過分束器射向檢測(cè)器，而另一半則被反射回光源。B光束以相同的方式穿過分束器射到動(dòng)鏡上；在那兒同樣被反射，沿原光路返回分束器；再被分束器反射，與A光束一樣射向檢測(cè)器，而以另一半則透過分束器返回原光路。A、B兩束光在此會(huì)合，形成為具有干涉光特性的相干光；當(dāng)動(dòng)鏡移動(dòng)到不同位置時(shí)，即能得到不同光程差的干涉光強(qiáng)。⑵改進(jìn)的干涉儀：干涉儀是傅里葉光譜儀最重要的部件，它的性能好壞決定了傅里葉光譜儀的質(zhì)量，在經(jīng)典的麥克爾遜干涉儀的基礎(chǔ)上，近年來在提高光通量、增加穩(wěn)定性和抗震性、簡(jiǎn)化儀器結(jié)構(gòu)等方面有不少改進(jìn)。五、傳統(tǒng)的麥克爾遜干涉儀工作過程中，當(dāng)動(dòng)鏡移動(dòng)時(shí)，難免會(huì)存在一定程度上的擺動(dòng)，使得兩個(gè)平面鏡互不垂直，導(dǎo)致入射光不能直射入動(dòng)鏡或反射光線偏離原入射光的方向，從而得不到與入射光平行的反射光，影響干涉光的質(zhì)量。外界的振動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生相同的影響。因此經(jīng)典的干涉儀除需經(jīng)十分精確的調(diào)整外，還要在使用過程中避免振動(dòng)，以保持動(dòng)鏡精確的垂直定鏡，獲得良好的光譜圖。為提高儀器的抗振能力，Bruker公司開發(fā)出三維立體平面角鏡干涉儀，采用兩個(gè)三維立體平面角鏡作為動(dòng)鏡，通過安裝在一個(gè)雙擺動(dòng)裝置質(zhì)量中心處的無摩擦軸承，將兩個(gè)立體平面角鏡連接。三維立體平面角鏡干涉儀的實(shí)質(zhì)是用立體平面角鏡代替了傳統(tǒng)干涉儀兩干臂上的平面反光鏡。由立體角鏡的光學(xué)原理可知，當(dāng)其反射面之間有微小的垂直度誤差及立體角鏡沿軸方向發(fā)生較小的擺動(dòng)時(shí)，反射光的方向不會(huì)發(fā)生改變，仍能夠嚴(yán)格地按與入射光線平行的方向射出。由此可以看出，采用三維立體角鏡后，可以有效地消除動(dòng)鏡在運(yùn)動(dòng)過程中因擺動(dòng)、外部振動(dòng)或傾斜等因素引起的附加光程差，從而提高了一起的抗振能力。詳情請(qǐng)參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)網(wǎng)www.rmhot.com

6，紅外的紅外基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)介

自然界中的一切物體，只要它的溫度高于絕對(duì)溫度(-273℃)就存在分子和原子無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，其表面就不斷地輻射紅外線。紅外線是一種電磁波，它的波長(zhǎng)范圍為760nm~ 1mm，不為人眼所見。紅外成像設(shè)備就是探測(cè)這種物體表面輻射的不為人眼所見的紅外線的設(shè)備。它反映物體表面的紅外輻射場(chǎng)，即溫度場(chǎng)?！　∽⒁猓杭t外成像設(shè)備只能反映物體表面的溫度場(chǎng)?！　?duì)于電力設(shè)備，紅外檢測(cè)與故障診斷的基本原理就是通過探測(cè)被診斷設(shè)備表面的紅外輻射信號(hào)，從而獲得設(shè)備的熱狀態(tài)特征，并根據(jù)這種熱狀態(tài)及適當(dāng)?shù)呐袚?jù)，作出設(shè)備有無故障及故障屬性、出現(xiàn)位置和嚴(yán)重程度的診斷判別?！　榱松钊肜斫怆娏υO(shè)備故障的紅外診斷原理，更好的檢測(cè)設(shè)備故障，下面將初步討論一下電力設(shè)備熱狀態(tài)與其產(chǎn)生的紅外輻射信號(hào)之間的關(guān)系和規(guī)律、影響因素和DL500E的工作原理。　?。ㄒ唬?黑體的紅外輻射規(guī)律　　所謂黑體，簡(jiǎn)單講就是在任何情況下對(duì)一切波長(zhǎng)的入射輻射吸收率都等于1的物體，也就是說全吸收。顯然，因?yàn)樽匀唤缰袑?shí)際存在的任何物體對(duì)不同波長(zhǎng)的入射輻射都有一定的反射(吸收率不等于1)，所以，黑體只是人們抽象出來的一種理想化的物體模型。但黑體熱輻射的基本規(guī)律是紅外研究及應(yīng)用的基礎(chǔ)，它揭示了黑體發(fā)射的紅外熱輻射隨溫度及波長(zhǎng)變化的定量關(guān)系。　　下面，我著重介紹其中的三個(gè)基本定律?！　?．輻射的光譜分布規(guī)律-普朗克輻射定律　　一個(gè)絕對(duì)溫度為T(K)的黑體，單位表面積在波長(zhǎng)λ附近單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)向整個(gè)半球空間發(fā)射的輻射功率(簡(jiǎn)稱為光譜輻射度)Mλb (T)與波長(zhǎng)λ、溫度T滿足下列關(guān)系：　　Mλb (T)=C1λ-5[EXP(C2/λT)-1]-1　　式中C1-第一輻射常數(shù)，C1=2πhc2=3.7415×108w·m-2·um4　　C2-第二輻射常數(shù)，C2=hc/k=1.43879×104um·k　　普朗克輻射定律是所有定量計(jì)算紅外輻射的基礎(chǔ)，介紹起來比較抽象，這里就不仔細(xì)講了。 2．輻射功率隨溫度的變化規(guī)律-斯蒂芬-玻耳茲曼定律　　斯蒂芬-玻耳茲曼定律描述的是黑體單位表面積向整個(gè)半球空間發(fā)射的所有波長(zhǎng)的總輻射功率Mb(T)(簡(jiǎn)稱為全輻射度)隨其溫度的變化規(guī)律。因此，該定律為普朗克輻射定律對(duì)波長(zhǎng)積分得到：　　Mb(T)=∫0∞Mλb(T)dλ=σT4 　　式中σ=π4C1/(15C24)=5.6697×10-8w/(m2·k4)，稱為斯蒂芬-玻耳茲曼常數(shù)?！　∷沟俜?玻耳茲曼定律表明，凡是溫度高于開氏零度的物體都會(huì)自發(fā)地向外發(fā)射紅外熱輻射，而且，黑體單位表面積發(fā)射的總輻射功率與開氏溫度的四次方成正比。而且，只要當(dāng)溫度有較小變化時(shí)，就將會(huì)引起物體發(fā)射的輻射功率很大變化。　　那么，我們可以想象一下，如果能探測(cè)到黑體的單位表面積發(fā)射的總輻射功率，不是就能確定黑體的溫度了嗎？因此，斯蒂芬-玻耳茲曼定律是所有紅外測(cè)溫的基礎(chǔ)。3．輻射的空間分部規(guī)律-朗伯余弦定律　　所謂朗伯余弦定律，就是黑體在任意方向上的輻射強(qiáng)度與觀測(cè)方向相對(duì)于輻射表面法線夾角的余弦成正比，如圖所示　　Iθ=I0COSθ　　此定律表明，黑體在輻射表面法線方向的輻射最強(qiáng)。因此，實(shí)際做紅外檢測(cè)時(shí)。應(yīng)盡可能選擇在被測(cè)表面法線方向進(jìn)行，如果在與法線成θ角方向檢測(cè)，則接收到的紅外輻射信號(hào)將減弱成法線方向最大值的COSθ倍。　　1．基爾霍夫定律　　物體的輻射出射度M(T)和吸收本領(lǐng)α的比值M/α與物體的性質(zhì)無關(guān)，等于同一溫度下黑體的輻射出射度M0(T)。其表明，吸收本領(lǐng)大的物體，其發(fā)射本領(lǐng)大，如果該物體不能發(fā)射某一波長(zhǎng)的輻射能，也決不能吸收此波長(zhǎng)的輻射能。2．發(fā)射率　　實(shí)驗(yàn)表明，實(shí)際物體的輻射度除了依賴于溫度和波長(zhǎng)外，還與構(gòu)成該物體的材料性質(zhì)及表面狀態(tài)等因素有關(guān)。這里，我們引入一個(gè)隨材料性質(zhì)及表面狀態(tài)變化的輻射系數(shù)，則就可把黑體的基本定律應(yīng)用于實(shí)際物體。這個(gè)輻射系數(shù)，就是常說的發(fā)射率，或稱之為比輻射率，其定義為實(shí)際物體與同溫度黑體輻射性能之比?！　∵@里，我們不考慮波長(zhǎng)的影響，只研究物體在某一溫度下的全發(fā)射率：　　ε(T) = M(T)/M0(T)　　則斯蒂芬-玻耳茲曼定律應(yīng)用于實(shí)際物體可表示為：　　M(T) =ε(T).σT4 物體對(duì)于給定的入射輻射必然存在著吸收、反射和透射，而且吸收率α，反射率ρ和透射率τ之和必然等于1：　　α+ρ+τ=1　　而且，其反射和透射部分不變。因此，在熱平衡條件下，被物體吸收的輻射能量必然轉(zhuǎn)化為該物體向外發(fā)射的輻射能量。由此可斷定，在熱平衡條件下，物體的吸收率必然等于該物體在同溫度下的發(fā)射率：　　α(T)=ε(T)　　其實(shí)由基爾霍夫定律，我們也可以推斷出以上公式：　　M(T)/ α(T)=M0(T)　　ε(T) =α(T)　　ε(T) = M(T)/M0(T)則對(duì)于一個(gè)不透明的物體ε(T) =1-ρ(T)　　根據(jù)上式，我們不難定性地理解影響發(fā)射率大小的下列因素：　　1．不同材料性質(zhì)的影響　　不同性質(zhì)的材料因?qū)椛涞奈栈蚍瓷湫阅芨鳟?，因此它?的發(fā)射性能也應(yīng)不同。一般當(dāng)溫度低于300K時(shí)，金屬氧化物的發(fā)射率一般大于0.8。2．表面狀態(tài)的影響　　任何實(shí)際物體表面都不是絕對(duì)光滑的，總會(huì)表現(xiàn)為不同的表面粗糙度。因此，這種不同的表面形態(tài)，將對(duì)反射率造成影響，從而影響發(fā)射率的數(shù)值。這種影響的大小同時(shí)取決于材料的種類?！　±?，對(duì)于非金屬電介質(zhì)材料，發(fā)射率受表面粗糙度影響較小或無關(guān)。但是，對(duì)于金屬材料而言，表面粗糙度將對(duì)發(fā)射率產(chǎn)生較大影響。如熟鐵，當(dāng)表面狀況為毛面，溫度為300K時(shí)，發(fā)射率為0.94；當(dāng)表面狀況為拋光，溫度為310K時(shí)，發(fā)射率就僅為0.28?！　×硗猓瑧?yīng)該強(qiáng)調(diào)，除了表面粗糙度以外，一些人為因素，如施加潤(rùn)滑油及其他沉積物(如涂料等)，都會(huì)明顯地影響物體的發(fā)射率?！　∫虼?，我們?cè)跈z測(cè)時(shí)，應(yīng)該首先明確被測(cè)物體的發(fā)射率。在一般情況下，我們不了解發(fā)射率，那么只有用相間比較法來判別故障。而對(duì)于電力設(shè)備，其發(fā)射率一般在0.85-0.95之間。3．溫度影響　　溫度對(duì)不同性質(zhì)物體的影響是不同的，很難做出定量的分析，　　只有在檢測(cè)過程中注意。　　上面我們?cè)?jīng)討論過物體對(duì)于給定的入射輻射必然存在著吸收、反射，而當(dāng)達(dá)到熱平衡后，其吸收的輻射能必然轉(zhuǎn)化為向外發(fā)射的輻射能。因此，當(dāng)我們?cè)谝粋€(gè)變電站中，檢測(cè)任意一個(gè)目標(biāo)時(shí)，所檢測(cè)出來的溫度，必然還存在著附近其它物體的影響。　　因此，我們?cè)跈z測(cè)時(shí)，要注意檢測(cè)的方向和時(shí)間，使其它物體的影響降到最小?！　。ㄎ澹?大氣衰減的影響　　大氣對(duì)物體的輻射有吸收、散射、折射等物理過程，對(duì)物體的輻射強(qiáng)度會(huì)有衰減作用，我們稱之為消光?！　〈髿獾南庾饔门c波長(zhǎng)相關(guān)，有明顯的選擇性。紅外在大氣中有三個(gè)波段區(qū)間能基本完全透過，我們稱之為大氣窗口，分為近紅外（0.76 ~ 1.1um），中紅外（3 ~ 5um），遠(yuǎn)紅外（8 ~ 14）?！　?duì)于電力設(shè)備，其大部分的溫度較低，集中在300K ~ 600K(27℃ ~327℃)左右，在這一溫度區(qū)間內(nèi)，根據(jù)紅外基本定律可以推導(dǎo)出，設(shè)備發(fā)射的紅外輻射信號(hào)，在遠(yuǎn)紅外8 ~ 14um區(qū)間內(nèi)所占的百分比最大，并且輻射對(duì)比度也最大。因此，大部分電力系統(tǒng)的紅外檢測(cè)儀器工作在8 ~ 14um的波長(zhǎng)之內(nèi)?！　〔?過，請(qǐng)注意，即使工作在大氣窗口內(nèi)，大氣對(duì)紅外輻射還是有消光作用。尤其，水蒸氣對(duì)紅外輻射的影響最大。因此，在檢測(cè)時(shí)，最好在濕度小于85%以下，距離則越近越好。

推薦一本簡(jiǎn)單的書看一下：秦志強(qiáng)等編譯的基礎(chǔ)機(jī)器人制作與編程電子工業(yè)出版社。里面有最基礎(chǔ)的紅外測(cè)量原理。稍高端的紅外測(cè)距原理，可以參考一些智能移動(dòng)機(jī)器人的書。

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紅外光譜原理，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

本文目錄一覽

1，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

2，紅外光譜分析的用途

3，紅外紫外熒光原子吸收光譜原理

4，近紅外光譜的介紹

5，紅外光譜儀的種類和工作原理是什么

6，紅外的紅外基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)介

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紅外光譜原理，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

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1，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

2，紅外光譜分析的用途

3，紅外 紫外 熒光 原子吸收光譜 原理

4，近紅外光譜的介紹

5，紅外光譜儀的種類和工作原理是什么

6，紅外的紅外基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)介

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紅外光譜原理，紅外光譜主要測(cè)定的物質(zhì)是什么

2，紅外光譜分析的用途

3，紅外紫外熒光原子吸收光譜原理

4，近紅外光譜的介紹

6，紅外的紅外基礎(chǔ)原理簡(jiǎn)介