高考申論題
108年
[化學工程] 儀器分析
第 三 題
📖 題組：
傅立葉轉換（Fourier Transform）被廣泛應用在多種分析光譜儀，回答以下相關問題：
傅立葉轉換（Fourier Transform）被廣泛應用在多種分析光譜儀，回答以下相關問題：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (三)
原子放射光譜及紅外線吸收光譜儀，何種較適合傅立葉轉換偵測？解釋原因。（6 分）
思路引導 VIP
這題考的是「多路優勢」的適用條件。多路優勢要在「偵測器雜訊為主」的系統才有效。在「光源雜訊（如閃爍雜訊）」為主的系統中，FT 反而會把雜訊散布到各頻率。
小題 (一)
試述其基本原理。（8 分）
思路引導 VIP
傅立葉轉換光譜儀（如 FTIR）與傳統掃描式光譜儀最大的不同在於它不使用單色儀，而是使用干涉儀。原理核心是「邁克生干涉儀」產生的干涉圖，透過數學轉換變回頻譜。
小題 (二)
試述傅立葉轉換相較於分光儀之三項優勢。（6 分）
思路引導 VIP
這是光譜分析教科書的經典三大優勢：多路優勢（Fellgett）、高光通量優勢（Jacquinot）以及頻率準確優勢（Connes）。
傅立葉轉換適用性分析
💡 傅立葉轉換的多路優勢僅在「偵測器雜訊」受限系統中有效。
| 比較維度 | 紅外線吸收光譜 (IR) | VS | 原子放射光譜 (AES) |
|---|---|---|---|
| 主要雜訊來源 | 偵測器雜訊（熱雜訊） | — | 光源雜訊（閃爍/散粒雜訊） |
| FT 適用性 | 高度適合（FTIR） | — | 不適合（通常使用單光儀） |
| 多路優勢效果 | 顯著提升 S/N 比 | — | 無效，雜訊會擴散至全光譜 |
💬FT 僅在受限於偵測器雜訊的系統（如 IR）中具備提升信噪比的優勢。
