1891 年 Michelson 發明干涉儀（interferometer）[26]，用干涉現象 取得干涉圖譜。到1950 年陸續由 Fellgett[27]和 Jacquinot[28]等人提出 霍氏轉換光譜法（Fourier transform spectroscopy），在較短的時間內可
得到比光柵或稜鏡分光靈敏度更高的光譜。1965 年 Cooley 和 Tukey[29]
發展出快速霍氏轉換演算法，大幅降低轉換時間。1980 年左右，搭配 電腦的霍氏紅外光譜儀問世後，到現在幾乎全面取代傳統的紅外光譜 儀。但霍氏轉換型儀器應用於紫外光及可見光區，相較於傳統以單光 儀分光並不具有優勢，故未被廣泛應用。
霍氏轉換光譜儀[30]主體為麥克森干涉儀，搭配電腦系統做霍氏轉 換及數據處理。以下分別介紹麥克森干涉儀的基本原理及霍氏轉換紅 外光譜儀的基本裝置和優點。
2.3.1 麥克森干涉儀基本原理
麥克森干涉儀以分光片（beam splitter）將一平行光束分成強度幾 近相等的兩道光束，一光束穿透分光片到達固定鏡（fixed mirror）；另 一光束由分光片反射至與光軸方向平行作等速運動之移動鏡（moving mirror）。兩道光束分別由固定鏡及移動鏡反射後於分光片上混合，穿 過待測樣品，再由光學鏡組聚焦至偵測器。若移動鏡及固定鏡分別與 分光片相距m 及 l，則兩束光線的光程差（retardation，或稱遲滯）為 2(m-l)，兩光束混合產生干涉現象。若光源為單色光，當光程差為單色 光波長λ 整數倍時，形成建設性干涉（constructive interference），此 時混合光束的強度最強；當光程差為單色光半波長λ/2 的奇數倍，則 形成破壞性干涉（destructive interference），此時混合光束的強度最弱。
若移動鏡以等速率移動，兩束光線光程差大小隨移動鏡位置變化而改
變，且隨移動鏡的移動呈現週期性的建設性與破壞性干涉，以偵測器 數（boxcar truncation funtion）D(δ)：
D(δ)＝1 當-s ≦ δ s ≦ (2.4)
D(δ)＝0 當δ ＞ |s| (2.5) D(δ)經霍氏轉換可得f(ν~)：
~ )
函數f(ν~)稱為儀器波形函數（instrument line shape function）。最後得到 光譜函數G(ν~)表示為：
片，偵測器為MCT（Hg-Cd-Te）。遠紅外光區改用Myler為分光片，
DTGS為偵測器。可見光區以石英-鹵素燈（quartz-halogen lamp）作為 光源，石英（quartz）為分光片，偵測器為光電倍增管（photomultiplier tube，PMT）。第二組干涉儀是用小燈泡作為光源放出連續波長之光譜，
稱為白光光源（white light source），如圖2.6(C)所示，其干涉光譜為一 窄而強的波峰，利用此波峰可控制電腦開始讀取數據的時間，使每個 干涉譜的起始點一致，在重覆掃瞄時，可將每次掃瞄的結果絲毫不差 地加上去。第三組干涉儀是以穩定頻率的氦氖雷射為光源，其干涉光 譜為餘弦函數，如圖2.6(B)所示。此餘弦函數的頻率與移動鏡移動速率 成正比，提供電腦正確的讀取數據之光程差間隔，隨移動鏡速率而產 生的餘弦函數，使電腦讀取時間隨之微調，確使干涉光譜的取樣點是 對應真正的光程差而非時間。
2.3.3 優點
以下簡單說明霍氏轉換紅外光譜儀較傳統分光方式具有優勢之處。
(1)Jacquinot 優點：
干涉儀不使用狹縫及光柵，透光率較傳統光譜儀高，偵測器所能 量測到的訊號強度較傳統光譜大，對吸收物質的偵測靈敏度提高。此 為1960 年 Jacquinot 首次提出，又稱為賈氏優點。
(2)Fellgett 優點：
霍氏紅外光譜儀在同一時間內可測得所有頻率的光，不需分光掃
描，相較傳統光譜節省很多時間，取得多次的干涉光譜可加以平均，
使訊雜比（signal to noise ratio，S/N）大為提升，並提高對微弱吸收的 偵測靈敏度。
(3)Connes 優點：
霍氏紅外光譜儀使用頻率穩定的氦氖雷射測定光程差，測得精準 等間距的干涉光譜，使得經霍氏轉換後的波數準確度達0.001 cm-1。 (4)Stray-light 優點：
當干涉儀掃描時，已將訊號加以調頻（modulation），頻率與移動 鏡速度成正比，也與光束的波數成正比。對非單一波長組成的光束，
雖以固定速度掃描，卻能用不同頻率對不同波長的光調頻，可有效的 抑制迷光（stray light）的干擾，甄別率較用固定頻率調頻的扇葉式或 音叉式（tuning fork）的機械調頻高。
(5)解析度：
干涉儀的理論解析度是1/2S，S 為移動鏡的最大移動距離。但光學 元件的對正（alignment）、移動鏡移動時的對正、光學鏡面的平整度、
光照孔徑（aperture）大小以及使用的削足函數等，都是影響解析度的 因素。但一般霍氏紅外光譜儀可輕易達到0.5 cm-1以上的解析度，是傳 統利用光狹縫和光柵分光的紅外光譜儀所無法達到的。本實驗所使用 之FTIR，其解析度最佳可達 0.04 cm-1。