Les spectromètres à bande infrarouge sont des instruments qui utilisent les propriétés d'absorption de la matière par le rayonnement infrarouge pour analyser sa structure moléculaire et sa composition chimique, largement utilisés dans les domaines de la chimie, des matériaux, de la biologie, de l'environnement et d'autres domaines.
Les spectromètres à bande infrarouge sont principalement utilisés pour analyser la structure moléculaire et la composition chimique des substances. Il révèle la structure moléculaire et la composition chimique d'une substance en mesurant sa réponse spectrale à différentes longueurs d'onde infrarouges. Le principe de fonctionnement du spectromètre infrarouge est basé sur les propriétés d'absorption du rayonnement infrarouge par la matière, lorsque les molécules absorbent la lumière infrarouge, des vibrations et des rotations se produisent, créant ainsi des pics d'absorption infrarouge. En mesurant la position et l'intensité de ces pics d'absorption, il est possible de comprendre la composition chimique et la structure moléculaire de l'échantillon.
Le spectromètre infrarouge se compose principalement de parties telles que la source lumineuse, la Chambre d'échantillon, le séparateur, le détecteur et le système d'acquisition de données. La source de lumière produit de la lumière infrarouge, qui est décomposée en différentes longueurs d'onde par le séparateur, après l'illumination de l'échantillon, l'échantillon absorbe la lumière à une longueur d'onde spécifique, la lumière transmise ou réfléchie est capturée par le détecteur et convertie en signal électrique, après quoi un spectrogramme infrarouge est formé. L'analyse de ces spectrogrammes permet d'obtenir des informations sur la composition chimique et la structure de l'échantillon.
Principe de fonctionnement
Vibrations moléculaires et absorption infrarouge
Les transitions de niveau d'énergie de vibration et de rotation entre les atomes à l'intérieur de la molécule sont à la base de la production de spectroscopie infrarouge. Lorsque la lumière infrarouge illumine l'échantillon, l'énergie du jophoton correspond à l'énergie de vibration ou de rotation d'un groupe spécifique dans la molécule, qui absorbe la lumière infrarouge, provoquant une transition de niveau vibratoire.
Le processus d'absorption doit être accompagné d'un changement de moment dipolaire, formant un pic d'absorption caractéristique, différentes Liaisons chimiques ou groupes fonctionnels correspondant à une fréquence d'absorption spécifique.
Technologie de transformation de Fourier
Maintenant, le spectromètre infrarouge utilise plus d'un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) pour interférer avec la lumière infrarouge multicolore avec deux faisceaux de différence de trajet optique par interféromètre de mckerson, formant un interférogramme.
Le signal interférentiel est traité par transformée de Fourier par ordinateur, réduit à un spectrogramme, améliorant clairement le rapport signal sur bruit et la résolution.