Infračervená spektroskopie

Infračervená spektroskopie je další z metod zaměřených na chemickou analýzu. Na rozdíl od XPS není zaměřena pouze na povrchové složení a neurčuje kvantitativně prvkové složení, ale je schopna odhalit některé druhy chemických vazeb. Vzorek je ozářen infračerveným zářením, z něhož některé frekvence jsou ve vzorku pohlceny, takže ve výstupním spektru chybí. Vazby v látce se chovají jako anharmonické oscilátory. Pokud při jejich oscilaci dochází ke změně dipólového momentu, může vazba pohlcovat elektromagnetické záření. Frekvence záření, které pak vazba skutečně pohlcuje je dáno vlastní frekvencí jejích kmitů. Vlastní frekvence oscilací je určena silou vazby (jednoduchá, dvojná, trojná), hmotnostmi zúčastněných atomů a okolními vazbami. Ze známých vlastních frekvencí, které se projeví jako chybějící čáry v původně spojitém spektru je možné zpětně stanovit chemické složení. V infračervené spektroskopii je zvykem místo frekvence užívat jednotku vlnočet definovanou jako

 

Způsoby získání spektra jsou v zásadě dva. První z nich je „tradiční“ postupné změření transmitance pro všechny vlnové délky ve zkoumaném úseku spektra. Tento způsob se v současnosti již téměř nepoužívá, protože měření je velmi časově náročné. Druhou možností je FTIR (Fourier Transformed Infra Red). Základem je Michelsonův interferometr viz obrázek. Všechny vlnové délky jsou v interferometru přítomny zároveň a celé spektrum je změřeno během jedné periody pohyblivého zrcadla. Výstup z interferometru je pak už jen potřeba zpětně fourierovsky transformovat k získání spektra.

                U nás obvyklý způsob měření tenkých vrstev je příprava vrstvy na pozlaceném skle. Záření pak projde vrstvou, odrazí se na zlatě a projde znovu. Tím se jednak prodlouží absorpční vzdálenost, jednak se vyhneme signálu ze substrátu.