实验-傅立叶变换光谱实验
傅里叶变换红外光谱仪
傅里叶红外光谱仪（FTIR）(仅供参考)一．实验目的：1．了解FTIR的工作原理以及仪器的操作。
2．通过对多孔硅的测试，初步学会分析方法。
二．实验原理：1．傅里叶红外光谱仪的工作原理：FTIR光谱仪由3部分组成：红外光学台（光学系统）、计算机和打印机。
而红外光学台是红外光谱仪的最主要部分。
红外光学台由红外光源、光阑、干涉仪、样品室、检测器以及各种红外反射镜、氦氖激光器、控制电路和电源组成。
下图所示为红外光学台基本光路图。
傅里叶变换红外光谱是将迈克尔逊干涉仪动镜扫描时采集的数据点进行傅立叶变换得到的。
动镜在移动过程中，在一定的长度范围内，在大小有限，距离相等的位置采集数据，由这些数据点组成干涉图，然后对它进行傅立叶变换，得到一定范围内的红外光谱图。
每一个数据点由两个数组成，对应于X轴和Y轴。
对应同一个数据点，X值和Y值决定于光谱图的表示方式。
因此，在采集数据之前，需要设定光谱的横纵坐标单位。
红外光谱图的横坐标单位有两种表示法：波数和波长。
通常以波数为单位。
而对于纵坐标，对于采用透射法测定样品的透射光谱，光谱图的纵坐标只有两种表示方法，即透射率T 和吸光度A。
透射率T是由红外光透过样品的光强I和红外光透过背景（通常是空光路）的光强I0的比值，通常采用百分数（％）表示。
吸光度A是透射率T倒数的对数。
透射率光谱图虽然能直观地看出样品对红外光的吸收情况，但是透射率光谱的透射率与样品的质量不成正比关系，即透射率光谱不能用于红外光谱的定量分析。
而吸光度光谱的吸光度值A在一定范围内与样品的厚度和样品的浓度成正比关系，所以大都以吸光度表示红外光谱图。
本实验运用的仪器是Nicolet 380 智能傅立叶红外光谱仪。
2．傅里叶红外光谱仪的主要特点：⑴具有很高的分辨能力，在整个光谱范围内分辨能力达到0.1cm-1。
⑵具有极高的波数准确度，波数准确度可以达到0.01cm-1。
⑶杂散光的影响度低，通常在全光谱范围杂散光影响低于0.3％。
红外光谱法实验报告
一、实验目的1. 了解傅里叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理。
2. 掌握红外光谱分析的基础实验技术。
3. 学会用傅里叶变换红外光谱仪进行样品测试。
4. 掌握几种常用的红外光谱解析方法。
二、实验原理红外光谱法是利用物质对红外光区的电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析及对各种吸收红外光的化合物的定性和定量分析的一种方法。
苯甲酸分子在红外线照射下，会吸收与其分子振动、转动频率相一致的红外光，产生特征吸收光谱。
通过分析苯甲酸的红外光谱，可以确定其分子结构，进行定性分析。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、样品制备装置、压片机、样品瓶、电子天平。
2. 试剂：苯甲酸、溴化钾（KBr）、无水乙醇。
四、实验步骤1. 样品制备：准确称取0.1g苯甲酸，置于研钵中，加入约0.5g溴化钾，研磨至粉末状。
将粉末转移至样品瓶中，加入少量无水乙醇，振荡溶解，制成苯甲酸溶液。
2. 样品测试：将制备好的苯甲酸溶液均匀涂覆在KBr压片机上，压制薄片，厚度约为1mm。
3. 红外光谱测试：将压制好的薄片放入傅里叶变换红外光谱仪中，进行红外光谱扫描。
扫描范围为4000～500cm-1，分辨率为4cm-1。
4. 数据处理：将扫描得到的红外光谱图与标准苯甲酸光谱图进行对比，分析苯甲酸的红外光谱特征。
五、实验结果与分析1. 苯甲酸的红外光谱图显示，在1640cm-1处出现一个强吸收峰，这是苯甲酸中羰基的特征吸收峰。
2. 在3000cm-1处出现一个宽吸收峰，这是苯甲酸中C-H键的伸缩振动吸收峰。
3. 在1400cm-1处出现一个中等强度的吸收峰，这是苯甲酸中苯环的C=C键伸缩振动吸收峰。
4. 在900cm-1处出现一个弱吸收峰，这是苯甲酸中苯环的C-H面外弯曲振动吸收峰。
通过对比苯甲酸的红外光谱图与标准苯甲酸光谱图，可以确定实验样品为苯甲酸。
六、实验结论本次实验成功利用傅里叶变换红外光谱法对苯甲酸进行了定性分析。
傅里叶红外光谱的使用方法
傅里叶红外光谱的使用方法
傅里叶红外光谱备受科研人员的关注，其广泛应用于物质研究、制药等领域中。
在本文中，我将详细介绍傅里叶红外光谱的使用方法。
这些方法都是科研人员在实验中经过多次验证和优化，能够帮助你更加准确地分析样品并得出科学结论。
1. 准备样品
在进行红外光谱测试时，首先需要准备相应的样品。
样品应该制备成无色透明、薄而均匀的片，以便于光线的穿透和分析。
可以使用压片机或者基片上铺法来制备样品。
2. 调节仪器
在进行傅里叶红外光谱测试前，必须对仪器进行调节和校准。
通常需要调节的参数包括光强度、波数范围等。
同时，在每次测试前都需要校准傅里叶变换红外光谱仪的零点，以确保测试结果的准确性。
3. 进行扫描
当样品制备好并且仪器调节完成后，可以进行样品扫描测试。
这个过程中需要对样品进行多次扫描，以获取更加准确的结果。
在样品扫描的过程中，要注意保持样品的温度和湿度稳定，以防止实验误差。
4. 分析测试结果
在所有的样品扫描测试完成后，可以使用傅里叶红外光谱软件对测试
结果进行分析和处理。
通过对测试结果的峰值、波峰和谷的分析，可
以得出样品中存在的基团、结构和成分等信息。
傅里叶红外光谱在物质分析和研究中具有广泛的应用价值。
通过正确
使用傅里叶变换红外光谱仪，并进行科学合理的实验设计和数据分析，可以帮助我们更加深入地研究原材料的成分和结构，从而为我们在药物、材料等领域的应用提供更加可靠的支撑。
傅里叶红外光谱怎么做
傅里叶红外光谱怎么做
傅里叶红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectroscopy，FTIR）一般通过以下步骤来进行：
1. 准备样品：将待测物质制备成薄膜或固体，在无水、无油、无尘、无杂质的条件下进行放置。
2. 进行样品测试前的基线扫描：启动红外吸收光谱仪，空开样品槽，在检测范围内进行基线扫描。
如果基线不平滑并出现了波动的话，可以重新扫描或者进行峰上法的处理。
3. 放置样品进行测试：放置样品到红外吸收光谱仪的检测槽中，记录下检测时间、温度、湿度等实验条件，并通过软件进行数据的采集。
4. 数据处理：通过傅里叶变换将原始数据转换成频率-振幅谱图，进行数据解析和峰识别，并作出峰的归属分析和谱图解读。
傅里叶变换红外光谱仪的操作流程
傅里叶变换红外光谱仪的操作流程傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，FTIR）是一种高精度的仪器，广泛应用于化学、材料科学、生物学等领域。
本文将介绍傅里叶变换红外光谱仪的详细操作流程，包括样品准备、仪器调试和数据处理等内容。
一、样品准备1. 样品选择：根据实验目的和要测定的物质类型选择合适的样品。
确保样品表面干净、平整，无粉尘、氧化物或其他杂质。
2. 样品制备：对于固体样品，可以将其研磨成细粉末或压制成片。
对于液体样品，应在无水环境下准备。
确保样品的浓度适中，以避免信号过强或过弱。
二、仪器调试1. 仪器开机：按照仪器说明书的要求，正确开启傅里叶变换红外光谱仪。
2. 仪器校准：进行仪器的校准操作，以确保仪器系统的准确性。
校准包括光源和检测器的校准，以及仪器零点和基线的校准。
3. 系统延迟时间测定：根据仪器要求进行系统延迟时间测定，以确定信号的起点和终点位置。
4. 谱图采集参数设置：根据样品的性质和实验需求，设置光谱仪的参数，包括扫描范围、扫描速度、采样点数等。
5. 程序选择：从傅里叶变换红外光谱仪的程序库中选择适当的实验程序，以获取所需的光谱信息。
三、样品测量1. 样品安装：将样品台放置在样品槽中，调整样品位置使其与红外光线垂直。
确保样品与红外光线之间没有干扰物。
2. 标样测量：先测量适当的标准样品，以校正仪器，并确保仪器正常工作。
3. 样品测量：将待测样品放置在样品台上，保持样品的稳定。
开始测量前，确保光谱仪已经稳定，信噪比符合要求。
4. 多次测量：根据需要，可以多次测量同一样品，以提高数据的可靠性和重复性。
四、数据处理与分析1. 光谱原始数据导出：将测得的原始数据导出到计算机中，保存为适当的格式，如txt或csv文件。
2. 背景扣除与基线校正：对原始数据进行背景扣除和基线校正操作，以消除仪器本底和噪音的影响。
3. 傅里叶变换：应用傅里叶变换算法，将时域信号转换为频域信号，并得到光谱图像。
傅里叶光谱
傅里叶变换光谱实验背景傅里叶变换光谱技术起源于19世纪中后期，一百多年来得到突飞猛进的发展。
近年来，由于计算机技术的高速发展以及探测器性能的完善，出现了信息量更大、用途更广泛、工艺更复杂的成像傅里叶变换光谱技术。
由于傅里叶变换光谱实验具有高精确性、多通道、高通量、宽光谱范围以及结构紧凑等优势，在红外光谱、紫外光谱波段有着广泛的运用。
而且，傅里叶变换光谱实验的实验结果是通过傅里叶变换，从空间域变换到频率域通过数学计算的方法得到的，该方法在当今的信息技术中具有广泛的运用。
傅里叶变换红外光谱仪由迈克耳逊干涉仪和数据处理系统组合而成,它的工作原理就是迈克耳逊干涉仪的原理。
实验原理1 傅里叶变换光谱技术简介傅里叶变换光谱技术基于迈克尔逊干涉仪结构。
在迈克尔逊干涉仪中，连续地移动其中的一个反射镜（我们称为动镜），干涉仪产生的两束相干光的光程差发生连续改变，干涉光强相应的发生改变。
若在改变光程差的同时，记录下光强接受器输出中的变换部分，就可以绘制出干涉光强随光程差的变化曲线（称之为干涉图函数）。
这样，通过计算机数据采集和快速傅里叶变换，即可得到光强的光谱分布。
2 仪器函数与光谱分辨率设有两束单色光，波数均为σ，传播方向和偏振方向相同，光程差为∆，光强都是I '，干涉光强为：)2cos(22)(cos 42∆'+'=∆'=πσπσI I I I（1）上式干涉图函数包含直流分量和余弦分量，余弦分量的周期即是单色光的波长。
假设光源发出的是含有多种光谱成分的复合光，将其分成强度相同的两束，干涉光强为：)2cos()(2)(2∆+=πσσσσσd I d I dI（2） 故在整个光谱范围内的干涉总光强为：()⎰⎰∞∞∆+=00)2cos()(σπσσσσd I c d I c I （3）上式中，c 是常数，右边第一项为常数项，与光程差无关；第二项是光程差的函数，我们将其单独写出：⎰∞∆=∆0)2cos()()(σπσσd I c I （4）由于傅里叶余弦变换的可逆性，有：⎰∞∆∆∆=0)2cos()()(d I c I πσσ （5）因此，只要测出干涉图函数曲线)(∆I ，通过傅里叶变换，即可得到相干光束的光谱分布)(σI 。
ftir计算蛋白质二级结构含量
FTIR计算蛋白质二级结构含量1.简介傅里叶变换红外光谱（F ou ri er Tr an sf o rm In fr ar ed Sp ect r os co py，简称FT IR）是一种常用的分析技术，可以用于研究物质的结构和组成。
在生物化学和蛋白质研究中，利用F TI R可以计算蛋白质的二级结构含量，从而了解其空间构型和功能。
本文将介绍如何使用FT IR进行蛋白质二级结构含量的计算。
2.实验原理2.1傅里叶变换红外光谱F T IR原理是基于物质吸收特定波长的红外光，在物质分子中引起分子振动和拉伸，从而产生特定的光谱图。
通过对所吸收光的频率进行傅里叶变换，可以得到样品的红外光谱。
2.2蛋白质二级结构蛋白质的二级结构是指蛋白质中局部区域的空间构型，包括α-螺旋、β-折叠、无规卷曲和转角等。
不同的二级结构对应不同的峰位和峰形在红外光谱图中的表现。
3.实验步骤3.1样品制备1.选择要研究的蛋白质样品，可以是纯化蛋白质或复杂生物体系中的蛋白质。
2.将蛋白质样品溶解在适当的缓冲溶液中，注意避免样品中存在杂质。
3.2F T I R测量1.准备好F TI R仪器，并对仪器进行校正和调节。
2.将样品溶液放置在专用的FT IR样品盒或对应的样品支架上。
3.将样品放入F TI R仪器中，调整好光谱测量参数，如波数范围和采样间隔。
4.开始记录样品的红外光谱。
3.3数据处理1.导出红外光谱数据，保存为常见数据格式，如Ex ce l或tx t。
2.利用专业的数据处理软件，进行数据绘图和分析。
3.根据红外光谱的峰位和峰形，识别出蛋白质二级结构的特征峰。
4.根据特征峰的面积或峰高，计算蛋白质二级结构的含量。
4.结果和讨论使用FT IR测量蛋白质样品的红外光谱，并根据特征峰的计算方法，可以得到蛋白质二级结构的含量。
该方法具有简便、快速、非破坏性等优点，可以广泛应用于蛋白质研究领域。
然而，需要注意的是，F TI R计算的二级结构含量是一种近似估算，并且对于某些蛋白质样品可能存在一定的误差。
傅里叶红外光谱测试
傅里叶红外光谱测试傅里叶红外光谱测试一、概述傅里叶红外光谱测试是一种非常重要的测试方法，能够对物质进行分析和鉴定。
这种测试方法基于傅里叶变换的原理，将红外光谱图像转换为波谱图像，从而解析其中的分子结构信息和物质成分，为化学、生物、医学等领域的研究提供了强有力的手段。
二、原理傅里叶红外光谱测试的原理是利用物质中的分子吸收红外辐射的特性，通过使检测物质吸收红外光波段的辐射，使原子和分子中的化学键分裂震动，产生一系列谱线，即红外光谱。
然后，将信号通过傅里叶变换得到波谱，波谱中各谱线的位置、相对强度和线型等信息能够描述除样品的成分、结构和性质。
与其他光谱测试相比，傅里叶红外光谱测试可以提供更强的信息，并且使用方便、快速、准确。
三、应用傅里叶红外光谱测试广泛应用于多个领域，如化学研究、药物研发、生物医学、食品检测，等等。
例如，在化学研究中，可以利用傅里叶红外光谱测试分析有机化合物的结构和组成，为化学合成提供指导；在药物研发中，傅里叶红外光谱测试可以用于药物中各种成分的分析和鉴定，从而保证药物的质量和疗效；在生物医学领域，傅里叶红外光谱测试可以检测患者组织中的脂质含量，诊断疾病，等等。
综上所述，傅里叶红外光谱测试在多个领域都具有重要作用，值得进一步研究和应用。
四、测试工具傅里叶红外光谱测试的仪器主要包括光源、样品室、光学系统、检测器等部分。
其中，光源需要提供广谱范围的红外辐射，光学系统将样品室和检测器连接起来，并且能够使光线穿透样品，并且收集和检测干涉图像。
检测器是对光辐射做出响应的电学器件，可以将光信号转化为电信号。
五、结论傅里叶红外光谱测试是一种重要的光谱测试方法，广泛应用在多个领域，为对物质进行分析和鉴定提供了可靠的手段。
在实际应用中，我们需要根据不同的实验目的和所分析的物质选取合适的仪器和分析方法，并且注意实验过程中的安全问题，以便得到更加准确的分析结果。
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实验3-3 傅立叶变换光谱实验
实验简介：
利用光的干涉现象，得到干涉图，经过傅立叶变换，在频域中得到光谱，这种方法得到
的光谱称为傅立叶变换光谱，所用的仪器称为傅立叶光谱仪。它的优点是：
1. 它以大的圆形入射孔径代替普通光谱仪的窄的入射狭缝，在获得同样分辨本领条件
下，它能从较大的立体角接受光源辐射。
2. 在一般分光光度计中，每一瞬间只能测量一个光谱元，而傅立叶光谱仪能在整个工
作时间内，同时记录所有待测光谱元，这又进一步使接收器获得更多的辐射能量，提高接收
信号的信噪比。所以，它特别适合于光源较弱的红外光谱区，目前它已作为一种新型红外光
谱仪广泛应用于红外光谱工作中。
实验目的：
利用傅立叶变换光谱仪，测量常用光源的光谱分布。
实验原理
傅立叶光谱方法利用干涉图和光谱图之间的对应关系。通过测量干涉图和对干涉图进行
傅立叶积分变换的方法来测定和研究光谱图。和传统的色散性光谱仪相比较，傅立叶光谱仪
可以理解为以某种数学方式对光谱信息进行编码的摄谱仪，它能同时测量、记录所有谱元的
信号，并以更高的效率采集来自光源的辐射能量，从而使它具有比传统光谱仪高得多的信噪
比和分辨率；同时它的数字化的光谱数据，也便于计算机处理和演绎。正是这些基本优点，
使得傅立叶光谱方法发展为目前红外和远红外波段中最有力的光谱工具。它的研究、开发和
应用已经形成了光谱学的一个独立分支——傅立叶光谱学，或称干涉光谱学。
傅立叶的变换过程实际上就是调制与解调的过程，通过调制我们将待测光的高频率调制
成我们可以掌控、接收的频率。然后将接收器接收到的信号送到调制器中进行分解，得出待
测光中的频率成分及各频率对应的强度值。这样我们就得到了待测光的光谱图。
调制和解调方程：
调制方程：
()()cos(2)IBd
解调方程：
()()cos(2)BId
I(δ)——随光程变化的干涉图
v ——表示最小波数
B(v)——复原光谱图强度分布
实验内容
1.利用激光调整迈克尔逊干涉仪，调出光的干涉条纹
2.利用钨丝灯调出白光的干涉条纹，目的是找出光程差为零的位置
3.去掉白光灯，放入被测光源，调整干涉条纹的方向和宽度
4.调整参考激光光路，尽量减少两光路之间的相互影响
5.调整电机转速，连接计算机，开始采集数据
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6.进行数据处理和傅里叶变换，输出光谱
附录一：仪器原理
基本结构
目前大多数国内外的傅立叶光谱仪采用迈克尔逊干涉仪作为干涉装置，而且干涉仪是傅
立叶变换的核心部件。
光路部分
迈克尔逊干涉仪是比较典型的干涉仪，它虽出现在 100 多年前，但当今仍有许多应用，
而且许多现代的干涉仪，其核心结构仍是迈克尔逊干涉仪。在本傅立叶变换实验装置的设计
中，光通过迈克尔逊干涉仪分成两束后产生干涉。迈克尔逊干涉仪将光调制成干涉光，是傅
立叶光谱仪中的核心光学器件。
典型的迈克尔逊光路设计，采用光的干涉原理通过傅立叶变换的数学处理
来获得光谱图。傅立叶变换法具有简单，快速等优点。采用干涉方法的分辨率由
测量时间来决定的，采集的时间越长分辨率就越高。
图表1
光谱仪的光源有单色光源和复合光源，严格意义上说单色光源也是具有极
窄的谱带的。复合光源通过迈克尔逊干涉仪时，每一种单色光都发生干涉，产生
干涉光。光源的干涉图就是由这无数个无限窄的单色干涉光组成的，也可以说干
涉图是由多色干涉光组成的。
机械设计部分
光路采用的是迈克尔逊干涉装置，其对动镜的移动精度要求较高，要实现
较高的干涉条纹精度，首先要确保动镜的移动精度及移动的直线度。
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仪器原理设计如右图
1-溴钨灯 2-外置光源 3-光源转换镜
4-可变光阑 5-平面反射镜
6-准直镜 7-动镜 8-干涉板 9-补偿板
10-定镜 11-平面反射镜
12-接收器（1）13-半透半反境 14-接收
器（2）15-平面反射镜 16-激光器
附录二 软件的使用及仪器操作
2.1.
安放仪器
先将傅立叶变换实验装置摆放到平稳的工作台上，将电源线和USB连接总线连接到仪器
上。打开仪器的电源开关，这时可以看到仪器面板上的红色电源指示灯点亮，表示仪器的电
源连接正常。仪器面板如图表23所示。
图表1
2.2.
打开光源
光源的电源打开，可以看到如图表23所示红色钨灯的指示灯点亮，表示钨灯已经打开；
选择合适的光阑，一般建议选择8挡位置，然后再将光源镜的旋钮旋转到钨灯位置如图表
24所示。若用其它的外接光源则将光源镜的位置旋到其它光源上，且将外接光源的入口处
的端盖打开将光源引入。
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图表2
注意：
打开光源后仪器要预热30分钟，使测量数据准确；外接光源测试时间＞1分钟。
2.3.
进入软件
以钨灯为例，将光源位置调整好后，进入软件界面如图表25所示；如果仪器的电源或
者USB连接有问题就会出现如图表26所示的错误界面。
图表3
图表4
2.4.
新建实验
进入软件界面点击新建实验出现如图表27新建界面，点击参数设置出现如图表28参数
设置画面。
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图表5
图表6
2.5.
开始采集
钨灯设置时间为一分钟后点击确定，然后回到如图表27新建界面。然后点击界面上的
采集数据按钮 ，出现如图表29复位界面，复位完成后出现如下界面。
图表 7
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图表 8
2.6.
傅立叶变换
点击工具栏的傅立叶变换按钮 ，出现界面如图表31所示，根据用户的需求选择
需要加载的窗体，其中包括矩形窗函数、三角窗函数、汉宁窗函数、海明窗函数、布莱克曼
窗函数；并且可以根据需要更换傅立叶变换的范围。
图表9
2.7.
光谱图
在傅立叶变换后出现光谱图如图表32所示。
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图表10
（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）