红外光谱仪是一种利用红外光谱对物质进行分析的重要光学仪器，以下从工作原理、结构组成、应用领域等方面进行介绍：
工作原理
红外光谱的产生源于分子振动和转动能级的跃迁。当红外光照射到物质分子时，分子会吸收特定频率的红外光，使分子内的振动和转动状态发生改变。不同的化学键和官能团具有不同的振动频率，因此会吸收不同波长的红外光，从而产生特征性的红外吸收光谱。通过测量和分析物质对红外光的吸收情况，就可以获得物质的分子结构和化学组成信息。
结构组成
光源：通常采用能斯特灯或硅碳棒等，能发出稳定的红外辐射，为光谱测量提供能量来源。
单色器：其作用是将光源发出的复合红外光分解为单色光，以便测量不同波长下的光吸收情况。常见的单色器有光栅单色器和干涉型单色器等。
样品池：用于放置待分析的样品，根据样品的状态（固态、液态或气态），可选择不同类型的样品池。例如，对于固态样品，常使用压片法或糊状法将样品放入样品池中；对于液态样品，可使用液体池；气态样品则使用气体池。
探测器：将红外光信号转换为电信号，常用的探测器有热释电探测器、碲镉汞探测器等。探测器的性能直接影响光谱仪的灵敏度和分辨率。
信号处理系统：对探测器输出的电信号进行放大、滤波、模数转换等处理，并将处理后的信号转换为光谱数据，通过计算机软件进行显示、存储和分析。
应用领域
化学分析：用于确定化合物的结构和官能团，帮助有机化学、无机化学等领域的研究人员进行新化合物的合成与表征，以及对已知化合物进行纯度检测和杂质分析等。例如，通过红外光谱可以判断一个有机化合物中是否含有羰基、羟基、苯环等官能团，从而推断其分子结构。
材料科学：研究材料的组成和结构，如聚合物材料的链结构、结晶度，以及复合材料中各组分的相互作用等。在材料研发和质量控制中，红外光谱仪可用于监测材料的合成过程，评估材料的性能和稳定性。
制药行业：用于药物的质量控制和分析，包括药物的鉴别、纯度检查、晶型分析等。不同晶型的药物可能具有不同的药效和稳定性，通过红外光谱可以对药物的晶型进行快速准确的鉴别。
环境监测：分析环境中的污染物，如大气中的有害气体（如二氧化硫、氮氧化物等）、水中的有机污染物等。红外光谱仪可以实现对环境样品的快速、非破坏分析，为环境质量监测和污染治理提供重要的数据支持。
根据仪器的工作方式和结构特点，红外光谱仪可分为色散型红外光谱仪和傅里叶变换红外光谱仪等类型，其中傅里叶变换红外光谱仪具有更高的分辨率、更快的扫描速度和更高的信噪比，在现代科研和工业生产中得到了广泛应用。