紅外光學(xué)臺(tái)由紅外光源、光闌、干涉儀、樣品室、檢測(cè)器以及各種紅外反射鏡、氦氖激光器、控制電路和電源組成。下圖所示為紅外光學(xué)臺(tái)基本光路圖。
傅里葉變換紅外光譜是將邁克爾遜干涉儀動(dòng)鏡掃描時(shí)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行傅立葉變換得到的。動(dòng)鏡在移動(dòng)過(guò)程中，在一定的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，在大小有限，距離相等的位置采集數(shù)據(jù)，由這些數(shù)據(jù)點(diǎn)組成干涉圖，然后對(duì)它進(jìn)行傅立葉變換，得到一定范圍內(nèi)的紅外光譜圖。每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由兩個(gè)數(shù)組成，對(duì)應(yīng)于X軸和Y軸。對(duì)應(yīng)同一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，X值和Y值決定于光譜圖的表示方式。因此，在采集數(shù)據(jù)之前，需要設(shè)定光譜的橫縱坐標(biāo)單位。
紅外光譜圖的橫坐標(biāo)單位有兩種表示法：波數(shù)和波長(zhǎng)。通常以波數(shù)為單位。而對(duì)于縱坐標(biāo)，對(duì)于采用透射法測(cè)定樣品的透射光譜，光譜圖的縱坐標(biāo)只有兩種表示方法，即透射率T和吸光度A。透射率T是由紅外光透過(guò)樣品的光強(qiáng)I和紅外光透過(guò)背景（通常是空光路）的光強(qiáng)I0的比值，通常采用百分?jǐn)?shù)（％）表示。吸光度A是透射率T倒數(shù)的對(duì)數(shù)。
透射率光譜圖雖然能直觀地看出樣品對(duì)紅外光的吸收情況，但是透射率光譜的透射率與樣品的質(zhì)量不成正比關(guān)系，即透射率光譜不能用于紅外光譜的定量分析。而吸光度光譜的吸光度值A(chǔ)在一定范圍內(nèi)與樣品的厚度和樣品的濃度成正比關(guān)系，所以大都以吸光度表示紅外光譜圖。
下圖是傅立葉變換紅外光譜儀的典型光路系統(tǒng)，來(lái)自紅外光源的輻射，經(jīng)過(guò)凹面反射鏡使成平行光后進(jìn)入邁克爾遜干涉儀，離開(kāi)干涉儀的脈動(dòng)光束投射到一擺動(dòng)的反射鏡B，使光束交替通過(guò)樣品池或參比池，再經(jīng)擺動(dòng)反射鏡C（與B同步），使光束聚焦到檢測(cè)器上。
傅立葉變換紅外光譜儀無(wú)色散元件，沒(méi)有夾縫，故來(lái)自光源的光有足夠的能量經(jīng)過(guò)干涉后照射到樣品上然后到達(dá)檢測(cè)器，傅立葉變換紅外光譜儀測(cè)量部分的主要核心部件是干涉儀，圖3是單束光照射邁克爾遜干涉儀時(shí)的工作原理圖，干涉儀是由固定不動(dòng)的反射鏡M1（定鏡），可移動(dòng)的反射鏡M2（動(dòng)鏡）及分光束器B組成，M1和M2是互相垂直的平面反射鏡。B以45°角置于M1和M2之間，B能將來(lái)自光源的光束分成相等的兩部分，一半光束經(jīng)B后被反射，另一半光束則透射通過(guò)B。在邁克爾遜干涉儀中，當(dāng)來(lái)自光源的入射光經(jīng)光分束器分成兩束光，經(jīng)過(guò)兩反射鏡反射后又匯聚在一起，再投射到檢測(cè)器上，由于動(dòng)鏡的移動(dòng)，使兩束光產(chǎn)生了光程差，當(dāng)光程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相長(zhǎng)干涉，產(chǎn)生明線；為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，發(fā)生相消干涉，產(chǎn)生暗線，若光程差既不是半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍，也不是奇數(shù)倍時(shí)，則相干光強(qiáng)度介于前兩種情況之間，當(dāng)動(dòng)鏡聯(lián)系移動(dòng)，在檢測(cè)器上記錄的信號(hào)余弦變化，每移動(dòng)四分之一波長(zhǎng)的距離，信號(hào)則從明到暗周期性的改變一次，（如下圖）。
單束光照射邁克爾遜干涉儀時(shí)的工作原理圖
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