13.17 : Zayıflatılmış Toplam Yansıma (ATR) Kızılötesi Spektroskopisi: Genel Bakış

Zayıflatılmış Toplam Yansıma (ATR) Kızılötesi Spektroskopisi, maddelerin bileşimini incelemek için kullanılan güçlü bir analitik tekniktir. Kimya, malzeme bilimi, adli bilim ve numune karakterizasyonunun gerekli olduğu diğer alanlarda yaygın olarak kullanılır. ATR, geleneksel transmisyon ya da iletim IR spektroskopisine kıyasla birçok avantaja sahiptir. Bu avantajlar arasında, örnek hazırlığının minimum düzeyde olması ve geniş bir örnek yelpazesinde analiz yapabilme yeteneği yer almaktadır.

ATR işlemi, IR (kızılötesi) radyasyonunun bir elmas veya germanyum kristaline yönlendirilmesiyle başlar. Yüksek refraktif indisi, ışının ATR kristali içinde toplam iç yansımasına yol açar. Işın, yüksek refraktif indise sahip kristal ile daha düşük refraktif indisli numune arasındaki arayüze çarptığında, kristalin yüzeyinin ötesine numuneye yayılan evanesan dalgası oluşur. Bu evanesan dalgası, numune ile etkileşime girdikçe, dalganın bir kısmı enerjisini numuneye aktarır. Bu dalganın numuneye ne kadar derinlikte nüfuz ettiği, gelen ışığın dalga boyuna, geliş açısına ve kristal ile numunenin refraktif indislerine bağlıdır. Emilen enerji, numunedeki moleküllerin titreşim frekanslarına karşılık gelir ve bu da benzersiz bir absorpsiyon spektrumu oluşturur. Her molekül, bağ titreşimlerinin kendine özgü bir kombinasyonuna sahiptir ve IR radyasyonunu kendine özgü dalga boylarında absorbe eder. Numunenin absorpsiyon spektrumunun bilinen spektrumlarla karşılaştırılması, numunenin moleküler bileşiminin belirlenmesine yardımcı olur.