傅里叶变换红外光谱仪（Fourier Transform Infrared Spectrometer，简称FTIR）是一种利用干涉测量技术来获取物质分子振动信息的精密仪器。它通过分析样品在红外波段内的吸收特性，可以揭示出分子内部结构以及化学键的信息。这种设备广泛应用于化学、材料科学、生物医学等领域。

工作原理的核心在于迈克尔逊干涉仪的设计与应用。迈克尔逊干涉仪由一个分束器将入射光分成两束，并引导它们沿不同路径传播后再重新结合。当这两束光相遇时会发生干涉现象，其强度取决于两束光之间的相位差。对于FTIR来说，这相当于改变其中一个光路长度，从而产生一系列变化的干涉图样。

样品置于光源和探测器之间，当特定频率范围内的红外辐射被物质吸收后，剩下的未被吸收部分进入干涉仪。随着光程差的变化，探测器记录下随时间变化的干涉信号，即干涉图。这个过程实际上是将原始光谱转换成了时间域上的数据。

接下来，使用数学工具——快速傅里叶变换(FFT)，将这些干涉图从时域转换到频域，得到最终的红外光谱曲线。这条曲线展示了不同波长处的透射率或反射率，反映了样品对各种波长红外光的吸收情况。通过对光谱进行解析，研究人员能够识别出样品中存在的化合物及其浓度。

值得注意的是，在实际操作过程中还需要考虑许多因素如背景校正、分辨率设置等以确保结果准确可靠。此外，为了提高信噪比并加快测量速度，现代FTIR通常配备有高灵敏度检测器和优化设计的干涉仪系统。

总之，傅里叶变换红外光谱仪凭借其高效的数据采集方式及强大的数据分析能力成为了科学研究和技术开发中不可或缺的重要工具之一。它不仅帮助我们深入了解物质的本质属性，还促进了新材料的研发进程。