红外附件原理和应用1共91页文档课件.ppt

1、傅里叶变换拉曼附件傅里叶变换拉曼附件气红联用附件气红联用附件漫反射附件漫反射附件衰减全反射附件衰减全反射附件镜面反射（掠角反射）附件镜面反射（掠角反射）附件偏振器偏振器中红外光导纤维附件中红外光导纤维附件近红外光导纤维附件近红外光导纤维附件高压红外附件高压红外附件光声光谱附件光声光谱附件样品振荡器样品振荡器样品穿梭器样品穿梭器变温光谱附件变温光谱附件傅里叶变换拉曼附件傅里叶变换拉曼附件右侧是拉曼模块右侧是拉曼模块有有GeGe和和InGaAsInGaAs检测器可供选择检测器可供选择拉曼光谱和红外光谱的区别拉曼光谱和红外光谱的区别 红外光谱测定的是样品的透射光谱。红外光谱测定的是样品的透射光谱。当

2、红外光穿过样品时，样品分子基团吸当红外光穿过样品时，样品分子基团吸收红外光产生振动，得到红外吸收光谱。收红外光产生振动，得到红外吸收光谱。 拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。拉曼光谱测定的是样品的发射光谱。当单色激光照射在样品上时，产生拉曼当单色激光照射在样品上时，产生拉曼散射，检测器检测到的是拉曼散射光。散射，检测器检测到的是拉曼散射光。单色激光照射样品后，产生瑞利单色激光照射样品后，产生瑞利散射和拉曼散射。瑞利散射是激散射和拉曼散射。瑞利散射是激光的弹性散射，不负载样品的任光的弹性散射，不负载样品的任何信息。拉曼散射又分为何信息。拉曼散射又分为StokesStokes散射和散射和AntiSt

3、okesAntiStokes散射，拉曼散散射，拉曼散射负载有样品的信息。最为有用射负载有样品的信息。最为有用的是的是StokesStokes散射。散射。激发激光频率激发激光频率拉曼散射光频率拉曼散射光频率非辐射过程衰变非辐射过程衰变v当激光照射到样品上时，样品分子吸收激当激光照射到样品上时，样品分子吸收激光光子，从某一振动能级激发到某一能级，光光子，从某一振动能级激发到某一能级，绝大多数分子又回到原来的振动能级，同绝大多数分子又回到原来的振动能级，同时发出与激光能量相同的光子，这就是瑞时发出与激光能量相同的光子，这就是瑞利散射。少部分分子回到比原来的振动能利散射。少部分分子回到比原来的振动能级

4、高的振动能级上，这就是级高的振动能级上，这就是Stokes散射。散射。极少部分分子回到比原来的振动能级低的极少部分分子回到比原来的振动能级低的振动能级上，这就是振动能级上，这就是Antistokes散射。散射。拉曼散射光强只有瑞利散射光强的百万分之拉曼散射光强只有瑞利散射光强的百万分之一。采用光学滤光器（一。采用光学滤光器（Notch Filter)Notch Filter)将瑞将瑞利散射光滤除掉，检测器检测到的是拉曼散利散射光滤除掉，检测器检测到的是拉曼散射光。射光。拉曼光谱图中，横坐标是拉曼位移（拉曼光谱图中，横坐标是拉曼位移（cmcm-1-1) )。拉曼位移拉曼位移 激发激光波数激发激光

5、波数 拉曼散射光波数拉曼散射光波数 9393.6 9393.6 拉曼散射光波数拉曼散射光波数FT-RamanFT-Raman激发激光光源为激发激光光源为Nd:YVONd:YVO4 4，是近红外，是近红外光源。波长为光源。波长为1064nm1064nm，波数为，波数为9393.6 cm9393.6 cm-1-1。为什么要测定拉曼光谱？为什么要测定拉曼光谱？红外光谱和拉曼光谱是互补的。红外光谱和拉曼光谱是互补的。一个基团存在几种振动模式时，偶极一个基团存在几种振动模式时，偶极矩变化大的振动，红外吸收峰强；偶矩变化大的振动，红外吸收峰强；偶极矩变化小的振动，红外吸收峰弱。极矩变化小的振动，红外吸收峰

6、弱。拉曼光谱与之相反，偶极矩变化大的拉曼光谱与之相反，偶极矩变化大的振动，拉曼峰弱；偶极矩变化小的振振动，拉曼峰弱；偶极矩变化小的振动，拉曼峰强，偶极矩没有变化的振动，拉曼峰强，偶极矩没有变化的振动，拉曼峰最强。动，拉曼峰最强。硫酸钾的红外和拉曼光谱硫酸钾的红外和拉曼光谱455619986110711459831120617-0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30 0.32 0.34 0.36 0.38 0.40 0.42Raman intensity 500 1000 15

7、00 Raman shift (cm-1)红外光谱红外光谱拉曼光谱拉曼光谱绝大多数氧化物的红外吸收谱带都绝大多数氧化物的红外吸收谱带都位于中红外的低频区和远红外区，位于中红外的低频区和远红外区，而且红外吸收谱带都很宽，位于而且红外吸收谱带都很宽，位于1000200cm-1。催化剂、玻璃材。催化剂、玻璃材料和陶瓷材料大多是氧化物的复合料和陶瓷材料大多是氧化物的复合材料，红外光谱法很难得到完整的材料，红外光谱法很难得到完整的光谱。光谱。拉曼光谱谱带尖锐，拉曼光谱谱带尖锐，FT-Raman可可以测定以测定3700100cm-1。151199398517640345459658 0 2 4 6 8 1

8、0 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34Raman intensity 500 1000 Raman shift (cm-1)二氧化钛的红外和拉曼光谱二氧化钛的红外和拉曼光谱 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300Raman intensity 200 400 600 Raman shift (cm-1)氧化铈的红外和拉曼光谱氧化铈的红外和拉曼光谱FT-FT-拉曼光谱测定技术拉曼光谱测定技术任何样品都可以得到红外光谱，但并不是任何样品都可以得到红外光谱，但并不是所有样品都能得到拉曼光谱。所

9、有样品都能得到拉曼光谱。黑色样品和颜色深的样品，测定拉曼光谱黑色样品和颜色深的样品，测定拉曼光谱时容易产生热效应，不容易得到拉曼光谱。时容易产生热效应，不容易得到拉曼光谱。含有芳环的样品、含有稀土元素的样品，含有芳环的样品、含有稀土元素的样品，测定拉曼光谱时容易产生荧光效应，不容测定拉曼光谱时容易产生荧光效应，不容易得到拉曼光谱。易得到拉曼光谱。不能得到样品的拉曼光谱的不能得到样品的拉曼光谱的 两个原因两个原因1. 热效应热效应2. 荧光效应荧光效应pku黑色氧化镍 Ni2O3 L1019Sat Aug 05 01:46:53 2000 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.3

10、0 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 0.90Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)黑色氧化镍黑色氧化镍 NiNi2 2O O3 3的的 FT-FT-拉曼光谱拉曼光谱（热效应）（热效应）pku黑色氧化镍 Nickel oxide black Ni2O3 AR L1019FWed Jan 21 00:22:46 1998403 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0Absorbance 200 400 600 Wa

11、venumbers (cm-1)远红外光谱远红外光谱pku甲醇铜Cu(CH3O)2.xH2O Aldrich L1065Sat Aug 05 06:42:53 2000 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)兰绿色甲醇兰绿色甲醇铜铜的的 FT-FT-拉曼光谱拉曼光谱（热效应）（热效应）pkuRB905 SnO2Fri May 24 11:36:35 2002 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.

12、0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)白色白色SnO2的的FT-拉曼光谱（拉曼光谱（热效应）热效应）21649164689892814363205 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26 0.28 0.30Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)偏钒酸铵（偏钒酸铵（NHNH4 4VOVO3 3）的）的 FT-FT-拉曼光谱（有热效应）拉曼光谱（有热

13、效应）pku甲基百里香兰C6H4SO2OCC6HCH3CH2N(CH2CHHH)2OHCH(CH3)22 L1052Sat Aug 05 06:18:17 20004581311147915871617 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)黑色甲基百里酚兰的黑色甲基百里酚兰的 FT-FT-拉曼光谱（无热效应）拉曼光谱（无热效应）pkuRC405Fri Sep 26 00:22:05 2003 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

14、 22 24 26 28 30 32 34 36Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)典型的典型的荧光效应荧光效应DMF0.0001 mol ni DMF0.01 mol in DMF 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)聚对氨基苯氰在聚对氨基苯氰在DMFDMF溶液中的溶液中的FT-RamanFT-Raman光谱光谱 pkuRa750 1-奈乙酸Sat Jan 29 07

15、:29:53 2000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)1-1-奈乙酸的奈乙酸的 FT-FT-拉曼光谱拉曼光谱（荧光效应）（荧光效应）拉曼光谱数据的采集方法拉曼光谱数据的采集方法根据光谱信号强弱确定光谱分根据光谱信号强弱确定光谱分辨率和扫描次数辨率和扫描次数分辨率：分辨率：4，8，16，32 cm-1扫描次数：几十次到几千次扫描次数：几十次到几千次8cm-1 1280次8cm-1 400次 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40

16、 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75Raman intensity 1000 2000 3000 Raman shift (cm-1)相同分辨率，不同扫描次数的相同分辨率，不同扫描次数的 FT-FT-拉曼光谱拉曼光谱pkuRC711-8 0#Thu Nov 11 03:18:57 20048cm-1 256次16cm-1 1024次-0.02 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20 0.22 0.24 0.26Raman intensity 1000 2000 Raman shift (cm

17、-1)不同分辨率和不同扫描次数的不同分辨率和不同扫描次数的 FTFT拉曼光谱拉曼光谱FT-FT-拉曼光谱的波数校正拉曼光谱的波数校正为了准确测得拉曼光谱的峰位，为了准确测得拉曼光谱的峰位，需要对拉曼光谱进行波数校正。需要对拉曼光谱进行波数校正。为什么要进行波数校正？为什么要进行波数校正？如何进行波数校正？如何进行波数校正？Nd:YVONd:YVO4 4激光器波长为激光器波长为1064nm1064nm，9393.6cm9393.6cm-1-1。这。这是理论值。是理论值。实际测定样品时，波长发实际测定样品时，波长发生变化，不是生变化，不是1064nm1064nm。所。所以需要进行波数校正。以需要进

18、行波数校正。pkuRC219Thu Mar 20 02:55:17 20038918.39861.7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95Raman intensity 8500 9000 9500 10000 Wavenumbers (cm-1)硫磺的拉曼光谱（转换成硫磺的拉曼光谱（转换成Raman ShiftRaman Shift之前）之前）(9861.7+8918.3)/2(9861.7+8918.3)/2= 9390.0 cm= 9390.0 cm-1-19393.6 cm9393.6 cm-1-1(1064nm

19、)(1064nm)差值差值3.6cm3.6cm-1-19393.6-8918.3=475.3(Stokes线）线）9393.6-9861.7= -468.1(反反Stokes线）线）波数校正方法波数校正方法参数设定参数设定在每次实验结束之前，测定硫磺的拉曼光谱。在每次实验结束之前，测定硫磺的拉曼光谱。Collect/Experiment/BenchFinal Format 选项中选选项中选 Raman Spectrum (不不要选要选Raman Shift)Spectral Range 中输入中输入 100008000cm-1校正计算硫磺两个峰波数的平均值： （9861.7+8918.3)/2

20、=9390.0 cm9861.7+8918.3)/2=9390.0 cm-1-1选要校正的光谱，菜单选要校正的光谱，菜单Raman/Unshift,Raman/Customer Raman/Unshift,Raman/Customer Shift,Shift,然后输入平均值然后输入平均值9393.09393.0重新保存光谱。重新保存光谱。气红联用附件气红联用附件气相色谱是一种高效、快速的分离技气相色谱是一种高效、快速的分离技术，可以在很短的时间内分离几十种术，可以在很短的时间内分离几十种甚至上百种组分的混合物。利用气相甚至上百种组分的混合物。利用气相色谱的分离技术，再利用红外光谱对色谱的分离技

21、术，再利用红外光谱对每个被分离组分进行测定，然后进行每个被分离组分进行测定，然后进行谱库检索，就能对混合物进行定性剖谱库检索，就能对混合物进行定性剖析。这就是气红联用（析。这就是气红联用（GC/FTIRGC/FTIR）技）技术。术。 气红接口和气相色谱仪连接示意图气红接口和气相色谱仪连接示意图 气红接口的核心部分是镀金光管。有气红接口的核心部分是镀金光管。有些气红接口光管的直径为些气红接口光管的直径为1mm1mm，长度为，长度为150mm 150mm ，光管体积只有，光管体积只有120120微升左右微升左右 。 毛细管色谱柱内径小于毛细管色谱柱内径小于1mm1mm，有，有0.170.17、0.

22、250.25、0.320.32、0.53 mm0.53 mm内径色谱柱。毛细内径色谱柱。毛细管色谱柱的柱效高，可用于复杂组分的分管色谱柱的柱效高，可用于复杂组分的分离。毛细管色谱柱进样量为离。毛细管色谱柱进样量为1 1微升左右。微升左右。进样量过大会造成色谱柱超负荷。进样量过大会造成色谱柱超负荷。 某样品的某样品的GC/IRGC/IR重建色谱图重建色谱图和某一时间对应的红外光谱图和某一时间对应的红外光谱图 某一时间段对应的某一时间段对应的GC/IRGC/IR光谱瀑布图光谱瀑布图 漫反射附件漫反射附件(Diffuse Reflectance)漫反射附件适合于测定粉末状样漫反射附件适合于测定粉末状

23、样品的红外光谱，特别适合于测定品的红外光谱，特别适合于测定那些载体中待测组分含量很低的那些载体中待测组分含量很低的样品，如煤炭中的有机物，分子样品，如煤炭中的有机物，分子筛中吸附的物质。筛中吸附的物质。-0.15-0.10-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30Absorbance 1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)煤炭丝质体的漫反射光谱煤炭丝质体的漫反射光谱煤炭丝质体的显微光谱煤炭丝质体的显微光谱29032936298230283068 0.92 0.94 0.96 0.98 1.00 1.02 1.04 1.06 1.

24、08 1.10 1.12 1.14 1.16 1.18 1.20 1.22 1.24Absorbance 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)硅胶表面接枝三甲氧硅胶表面接枝三甲氧基乙烯基硅烷基乙烯基硅烷硅胶硅胶 各种漫反射附件各种漫反射附件常温常压常温常压变温高压：变温高压： 室温室温900 900 常压常压1500 PSI1500 PSI（约（约200200大气压）大气压）高温真空：高温真空： 室温室温900 900 常压常压 10105 5 Torr Torr低温真空低温真空: :150150。 后面三种漫反射附件适用于原位测试、催化剂的研后面三种漫反射附件适

25、用于原位测试、催化剂的研究、脱水动力学研究和固体相转变的光谱测定。究、脱水动力学研究和固体相转变的光谱测定。 中红外漫反射智中红外漫反射智能附件能附件两个样品插板：两个样品插板：溴化钾粉末（以溴化钾粉末（以溴化钾为背景）溴化钾为背景）碳化硅砂纸（以碳化硅砂纸（以镜面为背景）镜面为背景）硬的、软的粉末硬的、软的粉末有机或无机样品有机或无机样品漆片漆片碳化硅砂纸取样器碳化硅砂纸取样器红外光照射到样品后，有镜面反红外光照射到样品后，有镜面反射光和非镜面反射光。镜面反射射光和非镜面反射光。镜面反射光不负载样品信息，只有那些与光不负载样品信息，只有那些与物质作用的光，如透射、折射、物质作用的光，如透射、

26、折射、 衍射、内反射光，才负载样品信衍射、内反射光，才负载样品信息。息。 漫反射样品的制备漫反射样品的制备把样品研磨成粉末状，可以测定把样品研磨成粉末状，可以测定纯样品的光谱，也可以稀释后测纯样品的光谱，也可以稀释后测定。粉末装满样品杯后刮平，不定。粉末装满样品杯后刮平，不要压实。微量样品可装在小样品要压实。微量样品可装在小样品杯中测定。杯中测定。漫反射附件可以测定中红外光谱，也漫反射附件可以测定中红外光谱，也可以测定远红外光谱和近红外光谱。可以测定远红外光谱和近红外光谱。 区间区间 参比参比 - - 中红外中红外 KBrKBr粉末粉末 远红外远红外 CsICsI，聚乙烯粉末，聚乙烯粉末 近红

27、外近红外 KBrKBr，BaSOBaSO4 4粉末粉末近红外漫反射附件近红外漫反射附件测量范围：测量范围：100002200cm-1窗片材料：蓝宝石窗片材料：蓝宝石固体样品固体样品粉末样品粉末样品玻璃或塑料容器里玻璃或塑料容器里的样品的样品-0.10-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35Absorbance 6000 8000 10000 Wavenumbers (cm-1)饺子粉的近红外漫反射光谱饺子粉的近红外漫反射光谱 数据特征数据特征 （1 1）漫反射吸收光谱强度与样品组分）漫反射吸收光谱强度与样品组分含量不符合比尔定律。含量不符合比尔

28、定律。 （2 2）最终数据要进行）最终数据要进行Kubelka-MunkKubelka-Munk转换，转换，即纵坐标要用即纵坐标要用K-MK-M表示。经转换后的光谱表示。经转换后的光谱强度与样品组分含量符合比尔定律。强度与样品组分含量符合比尔定律。 （3 3）光谱基线很平。）光谱基线很平。 （4 4）漫反射光谱与透射光谱的差别。）漫反射光谱与透射光谱的差别。 -2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20KM 1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)漫反射漫反射KBr压片压片同一样品漫反射光谱和同一样品漫反射光谱和KBr压片光谱的比较压片光谱的比较对于无

29、机物，进行漫反射测对于无机物，进行漫反射测试时，要格外注意。有些氧试时，要格外注意。有些氧化物，漫反射光谱和普通透化物，漫反射光谱和普通透射光谱相差甚远。如何解析射光谱相差甚远。如何解析这些问题这些问题? ?-40-20 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260KM 1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1) 漫反射光谱漫反射光谱样品与样品与 KBr 研磨，以研磨，以 KBr 粉末为背景粉末为背景 漫反射光谱漫反射光谱纯样品，以镜面为背景纯样品，以镜面为背景样品名称：样品名称：V2O5 粉末粉末显微红外光谱显微红

30、外光谱-20-15-10-5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45KM 1000 2000 3000 Wavenumbers (cm-1)样品名称：样品名称：TiO2 粉末粉末 漫反射光谱漫反射光谱样品与样品与 KBr 研磨，以研磨，以 KBr 粉末为背景粉末为背景 漫反射光谱漫反射光谱纯纯样品样品，以镜面为背景，以镜面为背景显微红外光谱显微红外光谱 镜面反射光镜面反射光 镜面反射光的强度与样品的浓度、样品的镜面反射光的强度与样品的浓度、样品的粒度、以及样品的折射率有关。粒度、以及样品的折射率有关。 浓度越大，镜面反射越严重。高浓度还浓度越大，镜面反射越严重。高浓度还会使谱带

31、变宽，还会出现全吸收现象。对于会使谱带变宽，还会出现全吸收现象。对于强吸收的物质，即使在较低的浓度下，在测强吸收的物质，即使在较低的浓度下，在测得的光谱中还可能出现全吸收峰。得的光谱中还可能出现全吸收峰。 样品的颗粒越大，越容易产生镜面反射。样品的颗粒越大，越容易产生镜面反射。漫反射样品的粒度应在漫反射样品的粒度应在2 25 5微米之间，微米之间， 样品的折射率越高，镜面反射越多，谱样品的折射率越高，镜面反射越多，谱带变得越宽。带变得越宽。 用肉眼很难确定粉末样品的用肉眼很难确定粉末样品的吸收特性和折射率，所以最好先吸收特性和折射率，所以最好先以以KBrKBr粉末为背景测试纯样品的粉末为背景测

32、试纯样品的漫反射光谱，如果光谱出现畸变漫反射光谱，如果光谱出现畸变现象，或出现全吸收谱带，可将现象，或出现全吸收谱带，可将样品与样品与KBrKBr粉末混合研磨，重新粉末混合研磨，重新测试。测试。 衰减全反射附件衰减全反射附件(ATR) (ATR) (Attenuated Total Reffectance) 单次反射单次反射ATRATR附件附件 多次反射多次反射ATRATR附件附件 单次反射单次反射ATRATR附件附件 欧米欧米(OMNI)(OMNI)采样器附件采样器附件 单次反射单次反射ATRATR附件附件GeGe晶体晶体低到低到675cm675cm-1-1样品面积直样品面积直径径2mm2m

33、m入射角入射角4545度度pH: 1-14pH: 1-14样品体积样品体积1.86ml1.86ml单次反射单次反射金刚石金刚石ATRATR附件附件IIAIIA型金刚石型金刚石最大压力：最大压力：200200磅磅聚合物聚合物难处理、不透明的样品难处理、不透明的样品单根纤维单根纤维腐蚀性液体腐蚀性液体地质矿物地质矿物粉末粉末电线涂层电线涂层单次反射单次反射ATR附件附件 （金刚石，（金刚石，ZnSe）晶体）晶体单次反射ATR附件（Thunderdome)Thunderdome)GeGe晶体晶体欧米采样器实际上是一个欧米采样器实际上是一个 ATRATR附件，普通附件，普通 ATRATR附件采用的是附

34、件采用的是多次衰减全反射，而欧米采样多次衰减全反射，而欧米采样器的有效部分是一次衰减全反器的有效部分是一次衰减全反射。被测样品放在晶体的表面射。被测样品放在晶体的表面上。上。单次反射单次反射ATRATR附件光路图附件光路图 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13Single Beam 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)欧米采样器背景的单光束光谱欧米采样器背景的单光束光谱DTGS检测器检测器光栏孔径光栏孔径100光通量只有空光路的光通量只有空光路的22%测量范围：测量范围：5500-675cm-1欧米采样器测试样品的深欧米采样器测

35、试样品的深度约度约1 1 微米。适合于测试微米。适合于测试粉末样品、聚合物表面样粉末样品、聚合物表面样品、黑色橡胶类样品的光品、黑色橡胶类样品的光谱。适合于无损检测。谱。适合于无损检测。-0.000 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050Absorbance 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)聚乙烯食品包装袋聚乙烯食品包装袋用欧米采样器测得的光谱用欧米采样器测得的光谱吸光度通常都很低，吸光吸光度通常都很低，吸光度一般都在度一般都在0.2以下以下-0.000 0.005 0.

36、010 0.015 0.020 0.025 0.030 0.035 0.040 0.045 0.050 0.055 0.060 0.065 0.070 0.075Absorbance 1000 2000 3000 4000 Wavenumbers (cm-1)欧米采样器欧米采样器 黑色橡胶黑色橡胶多次反射多次反射ATR附件附件 水平水平ATR附件附件 可变角可变角ATR附件附件多次反射水多次反射水平平ATRATR附件附件ZnSe,Ge,Si,ZnSe,Ge,Si,ZnS,AMTIRZnS,AMTIR液体，固体，液体，固体，半固体，粉半固体，粉末末多次多次衰减全反射附件衰减全反射附件适合于测定样

37、品的表面性质，如聚合物适合于测定样品的表面性质，如聚合物适合于测定液体样品，胶状样品，柔软样品适合于测定液体样品，胶状样品，柔软样品适合于测定适合于测定LBLB膜膜适合于快速定性分析适合于快速定性分析晶体晶体晶体晶体晶体晶体晶体晶体临界角临界角全反射全反射红外光全反射示意图红外光全反射示意图红外光在晶体内表面发生全反红外光在晶体内表面发生全反射时，一方面反射光强等于入射时，一方面反射光强等于入射光强，另一方面在晶体外表射光强，另一方面在晶体外表面附近产生驻波，称为隐失波面附近产生驻波，称为隐失波（evanescent waveevanescent wave） 红外光在晶体内表面发生全反射时，红

38、外光在晶体内表面发生全反射时，在晶体外表面附近产生驻波。在晶体外表面附近产生驻波。隐失波振幅随空间急剧衰减而消失，这种衰减隐失波振幅随空间急剧衰减而消失，这种衰减随离开晶体界面距离的增大按指数规律衰减。随离开晶体界面距离的增大按指数规律衰减。 隐失波的等幅面和等相面隐失波的等幅面和等相面波数（波数（）(cm(cm-1-1) ) 入射角入射角（） 晶体折射率晶体折射率（n n1 1）样品折射样品折射率（率（n ns s） 穿透深度穿透深度（D D）微米）微米 1000cm-145ZnSe 2.431.31.41000cm-145ZnSe 2.431.51.91000cm-160ZnSe 2.43

39、1.51.13000cm-145ZnSe 2.431.50.481000cm-145Ge 4.001.50.66全反射光束穿透样品层的厚度为：全反射光束穿透样品层的厚度为： D = D = 2n 2n1 1 sin sin2 2 (n(ns s/n/n1 1) ) 2 2 1/21/2（1 1）样品折射率越高，穿透深度越深）样品折射率越高，穿透深度越深（2 2）入射角）入射角越大，穿透深度越浅越大，穿透深度越浅（3 3）光谱波数越高，穿透深度越浅）光谱波数越高，穿透深度越浅（4 4）晶体折射率越大，穿透深度越浅）晶体折射率越大，穿透深度越浅 有机物折射率一般小于有机物折射率一般小于1.51.5，所以，所以ATRATR测测得的深度为约得的深度为约1 1微米。微米。 ATR ATR校正前的乙醇校正前的乙醇ATRATR光谱光谱ATRATR光谱的校光谱的校正正对测得的对测得的ATRATR光谱进行光谱进行ATRATR校正校正 ATR ATR校正后的乙醇校正后的乙醇ATRATR光谱光谱 透射法测得的乙醇光谱透射法测得的乙醇光谱 镜面反射（掠角反射）附件镜面反射（掠角反射）附件 Specular Reflectance（Grazing Angle) 谢谢