红外光谱仪的工作原理基于物质对红外光的吸收特性，通过分析物质吸收特定波长红外光的情况来推断其分子结构和化学组成。以下是红外光谱仪的基本原理：

分子振动和红外吸收：

分子由原子组成，原子之间通过化学键连接。分子中的原子可以相对于其平衡位置进行多种类型的振动，包括拉伸、压缩、弯曲和扭转等。

当红外光照射到分子上时，如果红外光的频率与分子中某个化学键的振动频率相匹配，该化学键就会吸收红外光，导致分子从基态跃迁到激发态。这种吸收对应于分子振动能级的改变。

红外光谱的产生：

每种化学键和官能团都有其特定的振动频率，因此它们会在特定的红外波长处吸收光。这些吸收峰形成一个独特的光谱图，类似于指纹，可以用来识别不同的化学物质。

红外光谱仪记录下通过样品的红外光强度随波长的变化，形成光谱图。在光谱图上，吸收峰的位置和形状反映了样品中的化学键和官能团。

红外光谱仪的工作流程：

光源发射的红外光穿过样品，样品中的化学键吸收特定波长的光。

被吸收的光由探测器检测，并转换为电信号。

计算机系统处理这些电信号，生成光谱图，供用户分析和解释。

傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）的特殊原理：

在FTIR光谱仪中，光源发出的光通过干涉仪产生干涉图样。干涉图样包含了样品吸收信息的全部频率成分。

通过对干涉图样进行傅里叶变换，可以得到样品的光谱图。FTIR技术具有更高的灵敏度和分辨率，且扫描速度快。