Lý thuyết các loại quang phổ đầy đủ chi tiết nhất
Lý thuyết các loại quang phổ, cấu tạo và nguyên lý của máy quang phổ , tính chất đặc điểm của các loại quang phổ khác nhau như thế nào, phép phân tích quang phổ
Có thể bạn chưa biết nhờ vào nghiên cứu quang phổ mà người ta biết được cấu tạo của mặt trời, của các vì sao xa xôi, của dầu khí,… Vậy thì quang phổ là gì? Máy quang phổ có cấu tạo, nguyên tắc hoạt động ra sao? Có các loại quang phổ nào? Mỗi loại có tính chất như thế nào? Tất cả sẽ được HocThatGioi giải đáp tất tần tật trong bài viết ngày hôm nay nên các bạn cứ tham khảo thoải mái nhé!
1. Máy quang phổ
Đầu tiên, ta cần tìm hiểu về máy quang phổ
Khái niệm
Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc. L
Cấu tạo
Máy quang phổ lăng kính gồm có ba bộ phận chính:
- Ống chuẩn trực (a): là một cái ống, một đầu có một thấu kính hội tụ L_1, đầu kia có một khe hẹp F đặt ở tiêu điểm chính của L_1. Ánh sáng đi từ F sau khi qua L_1 sẽ là một chùm sáng song song.
- Hệ tán sắc (b): gồm một (hoặc hai, ba) lăng kính P. Chùm tia song song ra khỏi ống chuẩn trực, sau khi qua hệ tán sắc, sẽ phân tán thành nhiều tia đơn sắc, song song.
- Buồng tối (c): là các hộp kín ánh sáng, một đầu có thấu kính hội tụ L_2, đầu kia có một tấm phim ảnh K đặt ở mặt phẳng tiêu diện của L_2. Các chùm sáng song song ra khỏi hệ tán sắc, sau khi qua L_2 sẽ hội tụ tại các điểm khác nhau trên tấm phim K, mỗi chùm cho ta một ảnh thật, đơn sắc của khe F. Vậy trên tấm phim K ta chụp được một loạt ảnh của khe F, mỗi ảnh ứng với một bước sóng xác định, và gọi là một vạch quang phổ.
Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ: Máy quang phổ hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.
2. Các loại quang phổ
2.1 Quang phổ liên tục
Khái niệm
Quang phổ liên tục là một dải sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím.
Nguồn phát
Quang phổ liên tục do các chất rắn, lỏng hoặc khí có áp suất lớn, phát ra khi bị nung nóng.
Đặc điểm
Đặc điểm quan trọng nhất của quang phổ liên tục là không phụ thuộc vào cấu tạo của nguồn phát mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng.
Ví dụ: Một miếng sắt và một miếng sứ ở cùng nhiệt độ thì sẽ có cùng quang phổ liên tục với nhau.
Ứng dụng
Xác định được nhiệt độ của các vật ở xa như các vì sao, thiên hà… bằng việc nghiên cứu quang phổ liên tục do chúng phát ra.
2.2 Quang phổ vạch phát xạ
Khái niệm
Quang phổ vạch phát xạ một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.
Nguồn phát
Quang phổ vạch do các chất khí ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng nhiệt hay bằng điện.
Đặc điểm
Quang phổ vạch phát xạ của các chất hay các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng các vạch, về vị trí (hay bước sóng) và cường độ sáng của các vạch.
Ứng dụng
Căn cứ vào quang phổ vạch phát xạ nhận biết thành phần định tính và cả định lượng của một nguyên tố trong một mẫu vật.
2.3 Quang phổ vạch hấp thụ
Khái niệm
Quang phổ vạch hấp thụ là một hệ thống các vạch tối nằm trên nền quang phổ liên tục.
Nguồn phát
Các chất rắn, lỏng và khí đều cho được các quang phổ hấp thụ.
Đặc điểm
Vị trí các vạch tối nẳm đúng ở vị trí các vạch màu trong quang phổ vạch phát xạ của chất khí hay hơi đó.
Điều kiện để thu được quang phổ hấp thụ
Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn phát ra quang phổ liên tục
Sự đảo sắc các vạch quang phổ
Mỗi nguyên tố hóa học chỉ hấp thụ những bức xạ nào mà nó có khả năng phát xạ, và ngược lại, nó chỉ phát ra những bức xạ nào mà nó có khả năng hấp thụ.
2.4 Phép phân tích quang phổ
Là phép phân tích thành phần cấu tạo của các chất dựa vào việc nghiên cứu quang phổ của nó.
Ưu điểm:
- Định tính: đơn giản cho kết quả nhanh.
- Định lượng: rất nhạy, có thể phát hiện những nồng độ rất nhỏ.
- Cho biết nhiệt độ và thành phần cấu tạo của các vật ở rất xa: mặt trời, các thiên thể…
Cảm ơn các bạn đã theo dõi bài viết của HocThatGioi về Lý thuyết các loại quang phổ đầy đủ chi tiết nhất. Nếu các bạn thấy hay và bổ ích, hãy chia sẻ cho bạn bè của mình để cùng nhau học thật giỏi nhá. Đừng quên để lại 1 like, 1 cmt để tạo động lực cho HocThatGioi và giúp HocThatGioi ngày càng phát triển hơn nhé! Chúc các bạn học thật tốt!
