Quang phổ của ánh sáng

Bạn đã từng nhìn thấy quang phổ hay chưa? Bạn có từng thắc mắc quang phổ là gì? Có những loại quang phổ nào không? Nếu bạn nào còn đang băn khoăn, chưa tìm được câu trả lời cho những câu hỏi trên, hãy theo dõi bài viết dưới đây của tiengtrungquoc.edu.vn để biết được đáp án chính xác nhất nhé

.

Bạn đang xem: Quang phổ của ánh sáng

Quang phổ là gì?

 Quang phổ là gì?

- Quang phổ là một dải màu giống như sắc cầu vồng hứng được trên màn ảnh khi có hiện tượng tán sắc ánh sáng. Người ta thường sử dụng thuật ngữ quang phổ để chỉ việc đo cường độ bức xạ như là một hàm của bước sóng và thường dùng để mô tả các phương pháp phổ thực nghiệm.

- Vạch quang phổ là các vạch sáng hoặc tối trong một quanh phổ liên tục và đồng dạng, được hình thành do sự phát xạ hoặc hấp thụ ánh sáng trong một dải tần hẹp so với các tần số lân cận. Trong một số trường hợp, các vạch quang phổ được phân tách và phân biệt tốt, nhưng cũng có trường hợp các vạch quang phổ cũng bị trùng nhau và nó là kết quả của sự chuyển tiếp duy nhất nếu mật độ của các trạng thái năng lượng đủ cao. 

- Thiết bị đo quang phổ được gọi là máy quang phổ, máy đo quang phổ hoặc máy phân tích quang phổ.

Thiết bị đo quang phổ là máy đo quang phổ

- Quang phổ của các nguyên tử và phân tử thường bao gồm một loạt các vạch quang phổ và mỗi vạch sẽ đại diện cho sự cộng hưởng giữa hai trạng thái lượng tử khác nhau.

Các loại quang phổ

Các loại quang phổ hiện nay

1. Quang phổ liên tục

Quang phổ liên tục là một dải sáng có màu thay đổi liên tục từ đỏ đến tím. Theo wikipedia, quang phổ liên tục là một tập hợp các giá trị có thể đạt được đối với một số đại lượng vật lý như năng lượng, bước sóng,… được mô tả tốt nhất là một khoảng các số thực, trái ngược hoàn toàn với quang phổ rời rạc, một tập hợp các giá trị có thể đạt được rời rạc theo nghĩa của toán học, nơi có một khoảng cách rõ ràng giữa mỗi giá trị và giá trị tiếp theo.

Thông thường, quang phổ liên tục có thể chỉ là một mô hình thuận tiện cho một quang phổ rời rạc mà các giá trị của nó quá gần để có thể phân biệt, ví dụ như trong các phonon của một tinh thể.

Trong hệ lượng tử, quang phổ liên tục thường có liên quan đến các hạt tự do như các nguyên tử trong khí, electron trong chùm electron, hoặc cũng có thể là electron dải dẫn điện trong kim loại. Nói cách khác, vị trí và động lượng của hạt tự do có quang phổ liên tục nhưng nếu các hạt này bị giới hạn trong một không gian bị hạn chế, quang phổ của nó sẽ bị rời rạc.

Các vật phát ra ánh sáng trắng hoặc các vật rắn, lỏng, khí có tỷ khối lớn bị nung nóng ở nhiệt độ cao.

- Không chịu tác động của thành phần cấu tạo nên nguồn sáng.

- Phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng. Nguồn sáng có nhiệt càng cao thù quang phổ càng mở rộng về miền sáng có bước sống ngắn và ngượ lại.

- Các chất khác nhau khi ở cùng một nhiệt độ thì sẽ có quang phổ liên tục hoàn toàn giống nhau.

Dùng xác định nhiệt độ, áp suất của nguồn sáng, nhất là những nguồn sáng ở xa như mặt trời, các vì sao,…

2. Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch màu riêng rẽ nằm trên một nền tối.

Các khối khí, hơi ở áp suất thấp bị kích thích phát sáng bằng cách đốt nóng hoặc phóng tia lửa điện.

Mỗi nguyên tố hóa học đều có quang phổ vạch đặc trưng về số lượng, vị trí, màu sắc và độ sáng tỷ đối của các vạch. Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì số lượng các vạch, vị trí các vạch, độ sáng tỉ đối của các vạch cũng rất khác nhau, hay nói cách khác chính là màu sắc các vạch cũng khác nhau.

Xem thêm: Hợp Âm Thư Tình Của Chàng Ca Sĩ (Vietnamese Version), Hợp Âm Thư Tình Của Chàng Ca Sĩ

Thông qua vạch quang phổ đặc trưng của nguyên tố để nhận biết sự có mặt của các nguyên tố hóa học trong hỗn hợp chất khí.

3. Quang phổ vạch hấp thụ

Quang phổ vạch hấp thụ là quang phổ liên tục bị thiếu các vạch màu do bị chất khí hoặc hơi kim loại hấp thụ.

Chiếu ánh sáng của đèn dây tóc vào máy quang phổ, ta có thể thu được quang phổ liên tục. Sau đó đặt vào giữa đèn và máy quang phổ một chất khí hoặc hơi kim loại để nó hấp thụ vạch màu tối, ta sẽ thu được quang phổ vạch hấp thụ. Điều kiện để có quang phổ vạch hấp thụ là nhiệt độ của hơi hay khí phải nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn phát ra ánh sáng trắng.

Các vạch tối nằm tại đúng vị trí các vạch màu trong quang phổ phát xạ của nguyên tố hóa học đó. Nếu đặt trên đường đi của chùm ánh sáng trắng một chất rắn hoặc lỏng thì trên nền quang phổ liên tục của nguồn sáng trắng, bạn sẽ nhìn thấy sự xuất hiện của những đám vạch tối. Nguyên nhân hiện tượng này là do các nguyên tố của chất rắn và chất lỏng hấp thụ rất nhiều bức xạ đơn sắc kề nhau.

- Xác định thành phần cấu tạo của mặt trời và các vì sao vì quang phổ của mặt trời là quang phổ vạch hấp thụ.

- Xác định sự có mặt của các nguyên tố hóa học có trong một hỗn hợp.

Các phép phân tích quang phổ và lợi ích của phép phân tích quang phổ

Phép phân tích quang phổ là phép phân tích thành phần cấu tạo của các chất dựa trên cơ sở nghiên cứu quang phổ của chất đó.

1. Các phép phân tích quang phổ được sử dụng hiện nay

Phép phân tích định tính: Xác định các nguyên tố cấu tạo nên một mẫu vật bằng quang phổ vạch.

Phép phân tích định lượng:

- Xác định nhiệt độ của mẫu nghiên cứu bằng quang phổ liên tục.

- Xác định nồng độ các thành phần cấu tạo nên mẫu nghiên cứu bằng cường độ sáng của các vạch quang phổ. Từ đó, người thực hiện có thể phát hiện nồng độ rất nhỏ của chất trong mẫu cần phân tích (khoảng 0.002%).

2. Lợi ích của các phép phân tích quang phổ

- Cho kết quả phân tích nhanh chóng, chính xác hơn phép phân tích hóa học.

- Có khả năng phân tích từ xa mà vẫn cung cấp được thông tin về các thành phần hóa học, nhiệt độ .

Trên đây là một số thông tin về quang phổ là gì? Các loại quang phổ và các phép phân tích quang phổ được sử dụng hiện nay. Hy vọng qua bài viết trên, các bạn đã có thêm nhiều kiến thức hữu ích về quang phổ.