ספקטרוסקופיית פורייה (Fourier Transform Infra-Red, FTIR) היא שיטה אנליטית לזיהוי קבוצות אטומים ומולקולות בדוגמה. השיטה מבוססת על קרינת תת‑אדום (IR), שהיא סוג של אור שאינו נראה. מקרינים קרינה זו על הדגימה וחלקה נבלע. הבליעה גורמת לויברציות, תנודות בקשרים הכימיים בין האטומים.
המכשיר מודד את הקרינה שעוברת ואת זו שנבלעת. הגלאי אוסף אות מורכב שנקרא אינטרפרוגרמה. אחר כך מחשב הממיר פורייה (טרנספורמציית פורייה, כלי מתמטי שמפרק אות מורכב לתדירויות) ממיר את הנתונים לספקטרום. בספקטרום רואים את אחוז ההעברה או הבליעה לפי תדירות או לפי מספר גל.
את הקשר הכימי אפשר לדמות לקפיץ. תדירות התנודות תלויה במסת האטומים ובחוזק הקשר. לכן קישורים שונים בולעים תדירויות שונות. אך כדי להיבלע, הקשר צריך לשנות את מומנט הדיפול שלו, שינוי במבנה המטען שמייצר שדה חשמלי קטן. לכן מולקולות סימטריות כמו O2 או N2 בדרך‑כלל אינן סופגות IR. מולקולת CO2 סימטרית ולכן הבליעה שלה חלשה, אך מים (H2O) בעלי זווית ולכן סופגים חזק.
ב־FTIR מקרינים קרינה פוליכרומטית (הרבה אורכי גל יחד), אוספים שוב ושוב שינויים באור ואז מעבדים במחשב. שיטה זו משמשת לזיהוי מבנים מולקולריים ובמקרים רבים גם לכימות (מדידה של כמה מהחומר יש). לדוגמה, משתמשים ב־FTIR לזיהוי מינרלים במשקעים ארכאולוגיים.
יתרונות:
- מזהה קבוצות כימיות כי ספקטרום שלן אינו תלוי בסביבה.
- מאפשר כימות של חומרים.
- שיטה לא הרסנית; אין צורך לשנות את הדגימה.
חסרונות:
- לא מזהה מולקולות סימטריות (כמו O2, N2).
- רגישות יחסית נמוכה.
- פענוח הספקטרום יכול להיות מסובך ומאתגר.
FTIR היא שיטה שבודקת מה יש בחומר בעזרת אור שאינו נראה. אור זה נקרא תת‑אדום. כשאור כזה פוגע במולקולה, הקשרים בין האטומים מרעידים כמו קפיץ.
המכשיר שולח הרבה אור בבת אחת. חלק מהאור נבלע וחלק עובר. הגלאי קולט את האור שנותר. המחשב מפרק את המדידה בעזרת דרך מתמטית שנקראת טרנספורמציית פורייה. כך מקבלים תמונה של אילו תדירויות נבלעו.
חלק מהמולקולות לא סופגות תת‑אדום. זה קורה אם הן סימטריות. למשל, חמצן גז O2 לא סופג טוב. מים סופגים חזק בגלל המבנה שלהם. FTIR משמש גם לזיהוי מינרלים של אתרים עתיקים.
יתרונות:
- יודע לזהות קבוצות במולקולות.
- לא הורס את הדוגמה.
חסרונות:
- לא רגיש לכל המולקולות.
- קשה לפענח לפעמים.
תגובות גולשים