红外反射光谱原理实验技术及应用

高级物理化学实验讲义

实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用 编写人：苏文悦 编写日期：2011-7-7 一、实验目的（宋体四号字）

1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用

2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。

二、实验原理

衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。

图1 入射角（θ）及折射率（n1,n2）对光在界面上行为的影响

θc为临界角，sinθc=n2/n1

1全反射光谱原理、实验技术及应用

全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。 （1）入射角与临界角

在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角θ为0°）时，则全部

高级物理化学实验讲义

实验项目名称：红外反射光谱原理、实验技术及应用 编写人：苏文悦 编写日期：2011-7-7 一、实验目的（宋体四号字）

1、了解并掌握FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱表面分析技术的原理、实验技术及应用

2、比较分析FTIR-ATR、FTIR-DRS和FTIR-RAS等红外光谱技术各自适用的样品、同一样品不同红外光谱的谱带位置及形状。

二、实验原理

衰减全反射（ATR）、漫反射（DRS）和反射吸收（RAS）都是傅里叶变换红外反射光谱，是FTIR常用的表面分析技术。

图1 入射角（θ）及折射率（n1,n2）对光在界面上行为的影响

θc为临界角，sinθc=n2/n1

1全反射光谱原理、实验技术及应用

全反射：光由光密（即光在此介质中的折射率大的）媒质射到光疏（即光在此介质中折射率小的）媒质的界面时，全部被反射回原媒质内的现象。很多材料如交联聚合物、纤维、纺织品和涂层等，用一般透射法测量其红外光谱往往很困难，但使用FTIR及ATR技术却可以很方便地测绘其红外光谱。 （1）入射角与临界角

在通常情况下，光透射样品时是从光疏介质的空气射向光密介质样品的，当垂直入射（入射角θ为0°）时，则全部

维普资讯

第2 5卷

第 4期

岩

石

矿

物

学

杂

志

V0 . 2 1 5. No. 4

2 0年 7月 06

ACTA PETRoI ( I () CA El M I " NERAL( I￣ CA

J|,2 0 u y 06

宝玉石矿物学

宝石的红外反射光谱及红外光谱鉴定系统郭立鹤韩景仪罗红宇2,,( .中国地质科学院矿产资源研究所， 1北京 10 3; . 0 0 7 2公安部防伪产品质量监督检验中心，北京 10 3 ) 00 8

摘

要：红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法，而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤

的测试方法，主要提供矿物的基频振动光谱信息，在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。 本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含 3 8个光谱的数据库以及检索、 1鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。 关键词：红外反射光谱技术；石鉴定；宝宝石数据库中图分类号：5 9 P 7 . P 7;5 5 4文献标识码： A文章编号：0 t一 5 4 20 )4— 3 9 8 10) 6 2 (0 6 0 0 4—0

The I r r d r fe tnc p ta a d t de iia in s s e fg

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岩

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V0 . 2 1 5. No. 4

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ACTA PETRoI ( I () CA El M I " NERAL( I￣ CA

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宝玉石矿物学

宝石的红外反射光谱及红外光谱鉴定系统郭立鹤韩景仪罗红宇2,,( .中国地质科学院矿产资源研究所， 1北京 10 3; . 0 0 7 2公安部防伪产品质量监督检验中心，北京 10 3 ) 00 8

摘

要：红外透过光谱技术是当前鉴别翡翠是否有聚合物充填的最好方法，而红外反射光谱技术是一种快速、无损伤

的测试方法，主要提供矿物的基频振动光谱信息，在宝石学研究方面特别是鉴定宝石种属方面显示出新的应用可能性。 本文介绍红外反射光谱技术的宝石学应用和包含 3 8个光谱的数据库以及检索、 1鉴定程序的宝石红外光谱鉴定系统。 关键词：红外反射光谱技术；石鉴定；宝宝石数据库中图分类号：5 9 P 7 . P 7;5 5 4文献标识码： A文章编号：0 t一 5 4 20 )4— 3 9 8 10) 6 2 (0 6 0 0 4—0

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反射式红外传感器电路的工作原理及应用

反射式红外线传感器电路的核心器件是两个中规模集成电路.分别是锁相环音频译码集成电路LM567和双定时器NE556(或定时器NE555).它能够有效地检测到进入其设定的感应区域的人体(或物体)并控制电磁阀等设备产生相应动作。经适当改装，可作为厕所大小便节水器、自动洗手器、自动干手器、红外线报警器、节水型沐浴器、自动玻璃门等的控制电路。其突出优点是无须进行频率调整、使用方便、电路集成化程度较高，体积小，工作稳定可靠.能耗小。本文以反射式红外线传感器用于厕所大小便节水器控制电路为例介绍其工作原理.并适当介绍在其他电器上的应用。

1、LM567振荡信号的产生

反射式红外线节水器由LM567及其外围电路产生方波振荡信号.并将接收的信号同其产生的方波信号的频率与相位进行比较，当某一连续输入的信号落在给定的通频带内时.锁相环电路将此信号锁定，即所谓的锁相[1]。定时器NE556的一部分用于产生约40M的振荡信号.作为LM567产生的方波振荡信号的载波：另一部分构成单稳态触发器，只有当人刚走时，它才会接收到负脉冲，并开始计时放水，定时结束，关闭水阀。反射式节水器电路原理如图1所示。

锁相环音频译码器LM

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减反射原理和减反射技术

3.1 硅材料的光学特性

晶体硅材料的光学特性，是决定晶体硅太阳电池极限效率的关键因素，也是太阳电池制造工艺设计的依据。

3.1.1 光在硅片上的反射、折射和透射

照射到硅片表面的光遵守光的反射、折射定律。如图3.1所示，表面平整的硅片放置在空气中，

?表示反射光强度，I1表示有一束强度为I0的光照射前表面时，将在入射点O发生反射和折射。以I0折射光强度。这时入射角?等于反射角r，并且

c'sin?vn'v?'??'cnsin?vv （3-1）

图3-2 光在半导体薄片上的反射、折射和透射 图3-3 计算表面反射的二维模型

Fig 3-2 Light reflection, infraction and Fig 3-3 2D model for surface reflection transition on semiconductor sheet. calculate.

式中??为入射光进入硅中的折射角，v、v分别为空气及硅中的光速，n、n分别

实验一 红外光谱分析实验

一、学时：2学时

二、实验类型：演示性实验 三、实验目的：

1.了解傅立叶变换红外光谱仪的基本构造及工作原理 2.学习高分子聚合物红外光谱测定的制样方法 3.学会用傅立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 四、实验原理

红外光是一种波长介于可见光区和微波区之间的电磁波谱。波长在0.78～300μm。通常又把这个波段分成三个区域，即近红外区：波长在0.78～2.5μm（波数在12820～4000cm-1），又称泛频区；中红外区：波长在2.5～25μm（波数在4000～400cm-1），又称基频区；远红外区：波长在25～300μm（波数在400～33cm-1），又称转动区。其中中红外区是研究、应用最多的区域。

红外及拉曼光谱都是分子振动光谱。通过谱图解析可以获取分子结构的信息。作为红外光谱的特点，首先是应用面广，提供信息多且具有特征性，故把红外光谱通称为\分子指纹\。它最广泛的应用还在于对物质的化学组成进行分析。用红外光谱法可以根据光谱中吸收峰的位置和形状来推断未知物的结构，依照特征吸收峰的强度来测定混合物中各组分的含量。其次，它不受样品相态的限制，无论是固态、液态以及气态都能直接测定，甚至对

红外光谱分析法及其应用简介

一：红外光谱简介和特点

材料研究方法有许多种，主要包括有成份谱分析法，衍射分析法，显微术分析法等

红外光谱分析，是成份谱分析法中的一种方法。它的通过将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上，其中某些特定波长的红外射线被吸收，形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱，据此可以对分子进行结构分析和鉴定。

与其他成份谱分析法相比，红外光谱分析具有以下优点： 1 应用范围广。红外光谱分析能测得所有有机化合物，而且还可以用于研究某些无机物。因此在定性、定量及结构分析方面都有广泛的应用。

2 特征性强。每个官能团都有几种振动形式，产生的红外光谱比较复杂，特征性强。除了及个别情况外，有机化合物都有其独特的红外光谱，因此红外光谱具有极好的鉴别意义。 3 提供的信息多。红外光谱能提供较多的结构信息，如化合物含有的官能团、化合物的类别、化合物的立体结构、取代基的位置及数目等。

4 不受样品物态的限制。红外光谱分析可以测定气体、液体及固体，不受样品物态的限制，扩大了分析范围。

5 不破坏样品。红外光谱分析时样品不被破坏。

通常

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BD-1型反射光度计（白度仪）和反射光度计（白度仪）价格 标题：BD-1型反射光度计（白度仪） 仪器型号：BD-1 白度仪用途概述： 白度仪 主要适用于非彩色表面平整的物体或粉末的白度测量，可以准确地得出与视感度相一致对于经荧光增白剂处理过的物体，可以定量反映荧光增光后的白度值。对于纸张的不透明度可以准确测量。 白度仪可以广泛应用于纺织印染、油漆涂料、化工建材、纸张纸板、塑料制品、白 BD-1型反射光度计（白度仪） 色水泥、陶瓷、搪瓷、滑石粉、淀粉、面粉、食盐、洗涤剂、化妆品等物质的白度测量。 白度仪产品特点： ?采有进口原装元器件，高效率、低损耗开关电源，可靠性好?合理、简洁的光路设计，采用经修正的滤色系统，可以定量反映荧光增白后的白度值 ?可靠的活动平台设计，可以有效避免测量孔口漏光现象 ?简单操作，可以准确的测量纸张的不透明度 ?采用国家标定白板来传递标准值，测量准确可靠 ... 标题：SBDY-1数显白度仪 关键词：白度仪、白度计、数显白度仪、台式白度计 SBDY-1 数显白度仪 技术参数：Specifications 测量范围 显示