傅里叶变换红外光谱仪的典型光路系统,来自红外光源的辐射经凹面镜准直后进入迈克尔逊干涉仪,离开干涉仪的脉动光束投射到摆镜B上,使光束交替通过样品池或参比池,再通过摆镜C(与B同步)将光束聚焦在探测器上。
傅里叶变换红外光谱仪没有色散元件,没有裂纹,所以光源发出的光有足够的能量照射干涉后的样品,然后到达探测器。傅里叶变换红外光谱仪测量部分的主要核心部件是干涉仪。图3是单光束照射时迈克尔逊干涉仪的工作原理图。
干涉仪由固定反射镜M1(固定反射镜)、活动反射镜M2(活动反射镜)和分光镜B组成,M1和M2是相互垂直的平面镜。b以45度角位于M1和M2之间。B可以把光源发出的光束分成相等的两部分,一半被B反射,另一半通过B透射,在迈克尔逊干涉仪中,当光源的入射光被分束器分成两束后,分别被两个反射镜反射,然后会聚投射到探测器上。
由于移动反射镜的移动,产生了两个光束之间的光程差。光程差为半波长时,为半波长的奇数倍时,发生相消干涉,产生暗线。如果光程差既不是半波长的偶数倍,也不是奇数倍,则相干光的强度介于前两种情况之间。当移动的反射镜移动时,探测器上记录的信号的余弦发生变化,每移动四分之一波长,信号周期性地由亮变暗。