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紅外光譜輻射計(jì)原理是怎樣的?

發(fā)布時(shí)間: 2024-11-06  點(diǎn)擊次數(shù): 112次
  紅外光譜輻射計(jì)是一種用于測(cè)量物體在不同波段的紅外輻射,并據(jù)此得到紅外光譜圖的分析儀器。以下是其工作原理:
  
  1、接收紅外輻射:
  
  被測(cè)目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射首先通過(guò)鏡頭進(jìn)入紅外光譜輻射計(jì)的邁克爾遜干涉儀。該鏡頭的作用是接收和匯聚被測(cè)目標(biāo)發(fā)射的紅外輻射,使其能夠有效地進(jìn)入后續(xù)的光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行處理。
  
  2、干涉調(diào)制:
  
  在邁克爾遜干涉儀中,入射的紅外光會(huì)被分為兩束相干光。這兩束光在經(jīng)過(guò)不同的光程差后會(huì)再次匯合,發(fā)生干涉現(xiàn)象。由于不同波長(zhǎng)的光在干涉時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同的相位差,因此干涉后的光信號(hào)包含了豐富的波長(zhǎng)信息。
  

紅外光譜輻射計(jì)

 

  3、光電轉(zhuǎn)換:
  
  干涉后的光信號(hào)被紅外探測(cè)器接收。探測(cè)器將干涉信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。這一過(guò)程是通過(guò)光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的,即光子與探測(cè)器材料相互作用,使材料的電子逸出,形成光電流或光電壓。
  
  4、信號(hào)處理:
  
  得到的電信號(hào)經(jīng)過(guò)電子電路組件進(jìn)行放大、濾波等處理,以去除噪聲和干擾,提高信號(hào)的信噪比。
  
  5、傅里葉變換:
  
  處理后的電信號(hào)被送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅里葉變換的數(shù)學(xué)處理。傅里葉變換是一種將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域信號(hào)的數(shù)學(xué)方法,通過(guò)對(duì)干涉信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換,可以得到樣品的紅外光譜圖。
  
  6、顯示結(jié)果:
  
  最終,計(jì)算機(jī)將處理好的紅外光譜數(shù)據(jù)以圖譜的形式顯示出來(lái),或者根據(jù)需要進(jìn)行進(jìn)一步的分析和解釋。
  
  總的來(lái)說(shuō),紅外光譜輻射計(jì)利用物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外輻射的吸收特性,通過(guò)一系列光學(xué)和電子學(xué)的處理,將紅外輻射信號(hào)轉(zhuǎn)化為可分析的光譜數(shù)據(jù),從而獲得被測(cè)物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成等信息。
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