13.4 : Espectrómetros IR.

Existen dos espectrofotómetros infrarrojos (IR) principales: los espectrómetros IR dispersivos y los espectrómetros infrarrojos por transformada de Fourier (FTIR). En un espectrómetro IR dispersivo, un haz de radiación infrarroja producido por un alambre caliente se divide en dos haces paralelos de igual intensidad mediante espejos. Un haz pasa a través de la muestra, mientras que el otro es un haz de referencia. Luego, los haces se mueven a través del monocromador, que separa las radiaciones en un espectro continuo de diferentes frecuencias. El monocromador consta de un cortador de haz que gira rápidamente y alterna los haces de muestra y de referencia antes de que lleguen a una rejilla de difracción. A continuación, la radiación pasa a través del detector de termopar que mide la relación entre las intensidades de los dos haces. La señal del detector se amplifica y el espectro resultante se dibuja utilizando el registrador. Los espectrómetros IR dispersivos registran el espectro en el dominio de la frecuencia, lo que significa que el espectro se captura a medida que la frecuencia de la radiación cambia con la rotación de la rejilla de difracción.

En un espectrómetro FTIR, la radiación producida por la fuente pasa a través de un divisor de haz. Un divisor de haz es un espejo colocado en un ángulo de 45° con respecto a la radiación entrante y separa el haz en radiaciones desviadas y no desviadas. Estas radiaciones luego se dejan caer sobre espejos fijos y móviles. Es importante tener en cuenta que el movimiento de los dos espejos cambia la longitud del camino de los haces, y la radiación reflejada por los espejos se combina en el divisor de haz. Por lo tanto, el haz combinado producido contiene patrones de interferencia tanto constructivos como destructivos debido a las diferencias en la longitud del camino de las radiaciones.

• La interferencia constructiva ocurre cuando los picos de dos ondas se alinean, lo que lleva a un aumento en la amplitud de la onda combinada.
• La interferencia destructiva ocurre cuando el pico de una onda se alinea con el valle de otra, cancelándose mutuamente y dando como resultado una amplitud reducida.

El haz combinado resultante, llamado interferograma, pasa a través del detector. El detector detecta el interferograma modificado por la muestra y el proceso FT separa la frecuencia de absorción individual del interferograma.

Los espectrómetros FTIR se prefieren a los espectrómetros IR dispersivos debido a su funcionamiento más rápido y mayor sensibilidad.