Q: 可以告訴我為什麼光譜基準線是曲線嗎?

A :

由於下列原因,IR 光譜基準線可能是曲線。

(1) 散射的作用 (透射方法、鏡面反射法等)

Microscope Transmission Spectrum of Magnesium Stearate

硬酯酸鎂的顯微透射光譜

若樣品具有粗糙表面或包含無機化合物粉末,透射光譜的基準線可能會在左側掉下來 (%T 顯示)。這是樣品表面或內部的紅外光散射造成的,且在較短波長下,此作用較大。進而受到影響的 IR 光譜,在短波長 (高波數) 端的掉落幅度較大 (%T 顯示)。
右圖顯示硬酯酸鎂的顯微透射光譜,由於散射作用而在左側掉落下來。

(2) 碳黑等的作用(ATR 方法)

ATR Spectrum of Butyl Rubber Containing Carbon Black

含碳黑丁基橡膠的 ATR 光譜

黑橡膠和含碳黑的其他樣品之 ATR 光譜,會顯示基準線在右側朝下滑 (%T 顯示)。碳黑會在從 4000 到 400 cm-1 的整個範圍顯示吸收。不過使用 ATR 技術時,在較長波長 (低波數) 端隨著光線穿透較深,碳黑的作用會變得更大。這會導致基準線在右端下降 (%T 顯示) 的光譜

(3) 干涉條紋的影響 (透視方法、鏡面反射法等)

Transmission Spectra of Polystyrene and Polypropylene

聚苯乙烯和聚丙烯的透射光譜

測量具有光滑表面樣品,例如薄膜的透射光譜時,基準線可能會呈現規律的正弦波樣式。這些是樣品內光線多重反射造成的干涉條紋。右圖顯示受到干涉條紋影響的聚苯乙烯和聚丙烯的透射光譜。條紋長度隨樣品厚度和折射率而異。

(4) 背景值測量的影響

在金屬鍍膜的鏡面反射率測量中,若參考樣品的表面和測量目標 (測量位置) 之間的條件有差異,基準線將受到影響。例如,若參考樣品的表面較粗糙且較樣品曲率更高,光譜基準線會呈現超過 100%T 的透射率。

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