Фурье-спектроскопия


Фурье́-спектроскопи́я (англ. Fourier-transform spectroscopy) — совокупность методов измерений спектров различной природы (оптических, ЯМР, ЭПР и др.), в которых спектр вычисляется не по интенсивности сигнала, как например, в призменных спектроскопах, а по отклику во временной (ЯМР, ЭПР, масс-спектроскопия) или пространственной области (для оптических спектроскопов).

Методы Фурье-спектроскопии в пространственной области удобны и часто применяются в оптической спектроскопии, спектроскопии в инфракрасной области (FTIR[англ.], FT-NIRS).

Термин Фурье-спектроскопия подчёркивает, что для получения спектра по временному или пространственному отклику спектроскопа требуется произвести Фурье-преобразование. Восстановление спектра с помощью преобразования Фурье требует большой вычислительной мощности и производится с помощью ЭВМ.

В оптических Фурье-спектрометрах используются интерферометры, в которых измеряется интерферограмма двух пучков исследуемого излучения с переменной оптической разностью хода этих пучков. Для получения спектра при измерении интерференции разность хода лучей плавно изменяют, обычно с помощью подвижного зеркала. При изменении разности хода лучей в результате интерференции интенсивность сигнала фотоприёмника изменяется. В опыте записывается сигнал фотоприёмника в зависимости от координаты подвижного зеркала. Массив этих данных представляет собой Фурье-образ спектра в зависимости от разности хода пучков (функцию распределения энергии излучения по частоте) согласно теореме Хинчина — Колмогорова.

Одна из основных задач в спектроскопии — изучение спектра излучения от источника света — определение интенсивности излучения в зависимости от длины волны. Традиционный метод измерения спектра излучения — угловое диспергирование пучков света в зависимости от длины волны с помощью призменных спектрографов или дифракционных решёток.

Также применяют монохроматоры, — приборы, выделяющие узкий спектральный диапазон, причём в монохроматорах длину волн диапазона, выделяемого монохроматором, можно перестраивать. На выходе монохроматора устанавливают фотоприёмник. Таким образом, сканируя с помощью монохроматора весь диапазон излучения получают спектр.