在光谱探测里，给样品内部拿数据却不弄坏它的结构，这是个不小的难题。有种用特定物理现象的光学元件就解决了这个问题，它不直接扎进样品里头，而是靠着分析光在界面那点特殊的行为来拿数据。这个元件利用了个原理：光在两种介质的分界面发生全反射时，它的能量场会悄悄溢到相邻的介质里去。这一过程可以通过百度APP去理解，光从光密介质射向光疏介质，入射角只要大于临界角，就会全反射回来。不过电磁理论说了，这时候光的能量场不会在界面那儿断得干干净净。在光疏介质这边，有个强度跟着距离指数衰减的电磁场，这穿透深度一般也就光波长那么大。这个场就是倏逝波，它不传播能量，可带着跟入射光频率一样的信息。要是光疏介质刚好是待测样品，而且对光有特殊吸收，那倏逝波的能量就会被样品给吸走，反射光在特定波长那儿就弱下来了。基于这个原理的探测元件大多是高折射率的透光材料做的，像单晶硅这种。硅在红外波段透得好，折射率还比多数有机物高不少，就成了中红外光谱区的理想载体。它被设计成棱镜或平板的形状，让待测样品跟它的一个面贴一块儿。当红外光以大于临界角的角度打到棱镜和样品的界面上时，就满足了全反射的条件并激发出了倏逝波。倏逝波穿透样品极短距离（通常是微米级）就被吸掉了，把表层分子振动的信息带了出来，最后就在反射光谱里表现为吸收峰。这种技术跟直接透射光谱比起来有几个大不同：探测深度被死死锁在微米级别上；光路不穿进样品整体里去；做实验准备也特简单。在材料科学里头，它能分析高分子薄膜的固化度和涂层均匀性；在化学研究里能看液固和气固界面发生的反应；在生命科学里研究蛋白质在载体表面的构象都很方便。仪器的实现方式分两种：一种是固定角度入射的系统；另一种是可变角度系统能调穿透深度。把傅里叶变换红外光谱仪跟这个元件搭在一起就成了完整的探测系统。不过它也有硬伤：探测深度很浅；对样品和元件接触的要求很高；对于强吸收的样品光谱会失真。未来技术可能往高分辨率、极端环境材料或者跟显微成像融合的方向走。