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傅里葉紅外光譜儀是根據光的相干性原理設計的，因此是一種干涉型光譜儀，它主要由光源（硅碳棒，高壓汞燈），干涉儀，檢測器，計算機和記錄系統組成，大多數傅立葉變換紅外光譜儀使用了邁克爾遜（Michelson）干涉儀，因此實驗測量的原始光譜圖是光源的干涉圖，然后通過計算機對干涉圖進行快速傅立葉變換計算，從而得到以波長或波數為函數的光譜圖，因此，譜圖稱為傅立葉變換紅外光譜。
傅里葉紅外光譜儀常用的光源包括鹵鎢燈、發光二極管以及激光二極管。
分光系統是紅外光譜儀的核心器件，其作用是將復合光轉化為單色光。主要的分光類型有濾光片、光柵、干涉儀和聲光調諧濾光器，分別對應濾光片型紅外光譜儀、色散型紅外光譜儀，傅里葉變換紅外光譜儀和聲光濾光型紅外光譜儀。
1、 濾光片型紅外光譜儀
濾光片型紅外光譜儀采用干涉濾光片進行分光，通過將不同的濾光片固定在轉盤上，以此達到測量樣品在多個波長處的紅外光譜數據。目前濾光片技術的開發已經受到限制，目前的技術水平只能開發出片濾光片。
2、 色散型紅外光譜儀
色散性紅外光譜儀又叫做光柵掃描型紅外光譜儀，其采用棱鏡或者光柵作為分光，該類儀器的特點是可進行全譜掃描，分辨率較高。
3、傅里葉紅外光譜儀的核心部件是邁克爾遜干涉儀，光源發出的光經準直成為平行光，按45°角入射到分束器上，其中一半強度的光被分束器反射，射向固定鏡M2，另一半強度的光透過分束器射向動鏡M1。
射向固定鏡和動鏡的光經反射后實際上又會合到了一起，此時已成為具有干涉光特性的相干光，當動鏡運動時，就能得到不同光程差的干涉光強。
對于一個純單色光，在動鏡連續運動中將得到強度不斷變化的余弦干涉波，所以檢測器檢測到的是樣品的干涉圖，每個時刻都可得到分析光中全部波長的信息，后樣品的干涉圖函數經傅里葉變換后與空白時光源的強度按頻率分布的比值即得到樣品的紅外光譜圖。
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