Les spectromètres à bande infrarouge sont principalement utilisés pour analyser la composition chimique et la structure des substances. Il utilise les caractéristiques d'absorption, de diffusion et de transmission de la matière au rayonnement infrarouge pour obtenir des informations sur les niveaux d'énergie de vibration et de rotation des molécules. Le principe de fonctionnement du spectromètre infrarouge est basé sur différentes structures moléculaires et groupes fonctionnels qui absorbent des ondes électromagnétiques de fréquences spécifiques dans la région du spectre infrarouge (gamme de longueurs d'onde d'environ 0,78 à 1000 microns) et produisent des pics d'absorption caractéristiques. En mesurant l'intensité et la fréquence de l'absorption du rayonnement infrarouge par l'échantillon, il est possible de déterminer la composition chimique et les informations structurelles de l'échantillon.
Le principe de fonctionnement du spectromètre à bande infrarouge repose sur les caractéristiques d'absorption de la matière par le rayonnement infrarouge à différentes longueurs d'onde. Lorsqu'un faisceau de lumière infrarouge de longueur d'onde continue traverse la matière, si un groupe dans la molécule de la matière vibre à la même fréquence que la lumière infrarouge, la molécule absorbe de l'énergie, des transitions de niveau d'énergie de vibration et de rotation se produisent, absorbant ainsi une longueur d'onde spécifique de lumière infrarouge. En enregistrant ces cas d'absorption, vous pouvez obtenir un spectre d'absorption infrarouge de la substance, qui à son tour analyse la composition et la structure de la substance.
Principe de fonctionnement
Source lumineuse: utilisez une source lumineuse adaptée à la bande infrarouge, telle qu'une lampe au tungstène ou un radiateur à corps noir, émettant un rayonnement infrarouge.
Échantillon: la substance à analyser est placée sur le chemin optique.
Élément séparateur: à l'aide de dispositifs séparateurs (tels que des interféromètres, des réseaux, etc.), la lumière incidente est dispersée en différentes longueurs d'onde de lumière.
Détecteur: le signal lumineux qui a subi le traitement de l'échantillon et de l'élément séparateur est reçu par le détecteur et transformé en signal électrique.
Traitement des données: le logiciel informatique traite et analyse les signaux électriques, générant des spectrogrammes infrarouges.
Processus de travail du spectromètre infrarouge
La lumière infrarouge émise par la source de lumière forme une lumière interférométrique après avoir traversé l'interféromètre, puis est illuminée sur l'échantillon.
Les molécules de l'échantillon absorbent une longueur d'onde spécifique de la lumière infrarouge, ce qui entraîne des changements dans les niveaux d'énergie de vibration et de rotation des molécules.
Le détecteur détecte ces changements et convertit le signal en un signal électrique.
L'ordinateur traite le signal pour obtenir un spectrogramme infrarouge par transformée de Fourier, analysant ainsi la composition et la structure de l'échantillon.