分子光谱法与荧光

衰减全反射

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衰减全反射是一种只需把样品压在一块晶体上、就能采集红外光谱的办法——不用研磨、不用稀释,也不用制备薄膜。想象光在一块透明晶体内部一路掠行,在它的表面一次又一次地弹回,就像一块石头打水漂。每弹一次,都有一缕光探到表面之外那么一点点,可以被贴着它的任何东西「啃」上一口。

说得更准确些,红外光以足够陡的角度射入一块高折射率的晶体,使它在内部发生全反射。每反射一次,都会有一道微弱的倏逝波探出晶体之外不到一微米;与之紧贴的样品会在它的特征频率处吸收,于是反射出的光束在那里就略微减弱——也就是「衰减」了。

它之所以重要,是因为 ATR 把红外光谱变成了一种「一碰就读」的技术:把粉末、液体、凝胶或橡胶状固体夹到晶体上一扫即可,几乎不用任何前处理。诚实的提醒是:光只探到很薄的一层表面,所以谱图反映的是贴着晶体的那部分,而良好的接触对于可靠的结果至关重要。

为了检验一片油漆碎屑,调查人员只需把它压在 FTIR 的金刚石 ATR 晶体上一扫即可。无需溶剂或压片;与晶体接触的那层表面在几秒内就给出一张干净的红外光谱。

把样品压在晶体上,无需任何前处理就能得到一张红外光谱。

ATR 是红外光谱法的一种取样附件,通常装在 FTIR 上,而不是一种独立的技术。由于它只探测浅浅的一层表面,不均匀的样品给出的谱图可能与其本体不同。

又称
ATR衰减全反射衰減全反射ATR 法