72040 spektroskopia037

74

Stosunek sygnałów otrzymanych z tych dwóch pomiarów, z próbką i bez próbki, daje zależność T(cu). Analogicznie, stosując wzorzec odbicia o wartości współczynnika i? w 1, można uzyskać zależność R(a>).

Za pomocą mikrokomputera i tzw. szybkiej tranformaty Fouriera możemy otrzymać poszukiwaną zależność spektralną T(co), rys. 38.

Maksimum interferogramu odpowiada równej odległości obu zwierciadeł od płytki światłodzielącej. Odpowiada ono konstruktywnej interferencji obu wiązek przy dowolnej długości fali. Poza tym głównym maksimum różnica faz między falami odbitymi od obu zwierciadeł zależy od długości fali.

Spektroskopia fourierowska ma przewagę nad klasyczną dlatego, że do detektora dociera całe widmo światła oraz, że w układzie nie ma żadnych szczelin, co daje dużą aperturę i odpowiednio dużą jasność układu.

Nieznajomość funkcji pod całką w całym zakresie (— oo, oo) prowadzi do ograniczenia zdolności rozdzielczej spektrometru Fouriera do wartości Aco rzędu 1/L(w cm^-1), gdzie L — zakres zmian położenia lustra M2 (—L, L). Ogólnie dostępne spektrometry Fouriera mają zdolność rozdzielczą większą niż 0,01 cm^-1. Używając odpowiednich źródeł światła, płytek światłodzielących i detektorów, stosowalność spektrometru Fouriera można rozszerzyć na zakres od 10 cm^-1 do 4-10⁴cm^-1, czyli aż do ultrafioletu.

Schemat optyczny nowoczesnego spektrometru fourierowskiego przedstawiono na rys. 39. Jest to układ zamknięty działający w warunkach próżni Płytka światłodzieląca (BS) jest umieszczona w płaszczyźnie ogniskowej dwóch interferujących promieni. Oba zwierciadła interferometru są ruchome, w ten sposób, że gdy droga optyczna w jednym ramieniu rośnie, to w drugim maleje. W ten sposób różnica dróg optycznych jest czterokrotnie większa od geometrycznej. Prowadzi to do dwukrotnego zwiększenia zdolności rozdzielczej. Położenie ruchomych luster jest kontrolowane za pomocą dodatkowego standardowego interferometru, w którym promień lasera He-Ne daje interferogram służący do określenia pozycji ruchomego zwierciadła w dodatkowym interferometrze. Układ ten zapewnia również większy stopień polaryzacji światła w porównaniu z innymi rozwiązaniami. Zakres pomiarowy tego urządzenia obejmuje 4—4-10⁴cm^-1 ze zdolnością rozdzielczą większą niż

Rys. 39. Schemat profesjonalnego próżniowego spektrometru fourierowskiego (model Bruker 113). W układzie tym oba zwierciadła interferometru przemieszczają się. Położenie ruchomych luster interferometru wyznacza się za pomocą dodatkowego interferometru przedstawionego powyżej schematu głównego układu [20]