Quang Phổ Là Gì? Các Loại Quang Phổ Phổ Biến Hiện Nay

Quang phổ và các loại quang phổ là phần lý thuyết quan trọng trong chương trình Lý lớp 12. Hầu hết các dạng bài tập trong các đề kiểm tra sau này đều xoay quanh kiến thức này. Để giúp các em nắm vững được những kiến thức về máy quang phổ, quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ… Marathon Education đã biên soạn và chia sẻ bài viết sau đây. 

>>> Xem thêm: Khúc Xạ Ánh Sáng Là Gì? Định Luật Và Công Thức Khúc Xạ Ánh Sáng

>>>Xem thêm: 5 Phương Pháp Học Tốt Lý 11 Giúp Bứt Phá Điểm Số

Giới thiệu về máy quang phổ

Máy quang phổ là thiết bị hay công cụ dùng để phân tích những chùm sách phức tạp trở thành các thành phần đơn sắc. Máy quang phổ sẽ hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng. 

Trong hệ thống của máy quang phổ sẽ có ba thành phần chính như sau:

• Ống chuẩn trực: Đây là bộ phận có hình dáng giống một cái ống. Một đầu sẽ chứa thấu kính hội tụ L1, đầu còn lại chứa một khe hẹp F, đặt tại tiêu điểm chính của L1. Khi ánh sáng đi từ F đến L1 sẽ trở thành một chùm sáng song song. 
• Hệ tán sắc: Bộ phận này gồm một hoặc nhiều lăng kính P. Khi chùm tia song song ra khỏi ống chuẩn trực và đi qua hệ tán sắc thì sẽ lập tức bị phân tán, trở thành các tia đơn sắc, song song.
• Buồng tối: Bộ phận còn có tên gọi là buồng ảnh. Đây là một hộp kín, bên trong có chứa thấu kính hội tụ L2 (giúp chắn chùm tia sáng đã bị tán sắc sau khi đi qua lăng kính P), một tấm kính ảnh (sử dụng để chụp quang phổ) hoặc một tấm kính mờ (dùng quan sát quang phổ) được đặt tại vị trí tiêu diện của F2. 

Lưu ý: Tập hợp những vạch quang phổ chụp được sẽ làm thành quang phổ của nguồn sáng.,

Quang phổ là gì?

Quang phổ là danh từ dùng để chỉ một dải màu trông giống như sắc cầu vồng, có thể hứng được trên màn ảnh nếu có hiện tượng tán sắc ánh sáng xảy ra. Thuật ngữ quang phổ cũng được dùng để nói về việc đo lường cường độ bức xạ như là một hàm của bước sóng. Ngoài ra, đây cũng là cụm từ dùng để miêu tả những phương pháp phổ thực nghiệm.

Các loại quang phổ

Hiện nay, có tổng cộng 3 loại quang phổ phổ biến. Cụ thể, các loại quang phổ sẽ có những đặc điểm đặc trưng khác nhau cho từng loại  như sau:

Quang phổ liên tục

Định nghĩa: Trong các loại quang phổ, quang phổ liên tục là một dải ánh sáng màu có sự biến thiên liên tục từ màu đỏ đến tím.

Nguồn phát: Loại quang phổ này có nguồn từ các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn bị nung nóng tạo thành. 

Đặc điểm: Loại quang phổ này chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng, không có sự phụ thuộc vào cấu tạo của nguồn phát.

Ví dụ: Nếu một miếng sứ và một miếng sắt ở cùng nhiệt độ thì sẽ phát ra quang phổ liên tục giống nhau.

Ứng dụng quang phổ liên tục: Dùng để xác định nguồn sáng, áp suất của nguồn sáng, đặc biệt là những nguồn sáng xa như mặt trời, sao,…

Quang phổ vạch phát xạ

Định nghĩa: Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống những vạch sáng có tính chất riêng lẻ, bị ngăn cách bởi khoảng tối. 

Nguồn phát: Loại quang phổ này do những chất khí bị kích thích bằng nhiệt hay điện ở áp suất thấp phát ra. 

Đặc điểm: Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố hay các chất khác nhau thì có sự khác nhau về số lượng vạch, vị trí (bước sóng) và cường độ ánh sáng của vạch. 

Trên thực tế, từng nguyên tố hóa học sẽ có dạng quang phổ vạch đặc trưng và riêng biệt. Ví dụ như trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử Hidro, ta sẽ nhìn thấy ở vùng ánh sáng có tổng cộng bốn vạch đặc trưng là: vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm, vạch tím.

Ứng dụng của quang phổ vạch sáng: 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.

Quang phổ vạch hấp thụ

Định nghĩa: Trong nhóm các loại quang phổ, quang phổ vạch hấp thụ là loại quang phổ đặc biệt nhất. Đây là một hệ thống cách vạch tối nằm trên quang phổ liên tục. 

Nguồn phát: cả chất rắn, lỏng và khí đều có thể phát ra quang phổ vạch hấp thụ. 

Đặc điểm: những vạch tối sẽ nằm đúng với vị trí các vạch màu trong quang phổ phát xạ của nguyên tố hóa học. Có thể căn cứ vào quang phổ vạch hấp thụ để nhận biết sự tồn tại của các nguyên tố trong các hợp chất hoặc hỗn hợp. 

Ứng dụng của quang phổ vạch hấp thụ: Xác định thành phần cấu tạo của mặt trời và các vì sao, xác định sự có mặt của các nguyên tố hóa học trong một hỗn hợp.

Phân tích quang phổ

Một số phương pháp phân tích quang phổ thường được sử dụng:

• Phân tích định tính: Phương pháp này giúp xác định những nguyên tố cấu tạo nên hợp chất hoặc mẫu vạch bằng cách sử dụng quang phổ vạch.
• Phân tích định lượng:
  • Phương pháp này sử dụng quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ của mẫu nghiên cứu.
  • Phương pháp này giúp xác định được nồng độ từng thành phần cấu tạo nên mẫu nghiên cứu nhờ sử dụng cường độ sáng của các vạch quang phổ. Người thực hiện thí nghiệm có thể phát hiện được nồng độ rất nhỏ của chất có trong mẫu vật (khoảng 0.002%)

Lợi ích của phép phân tích quang phổ:

• Cho kết quả nhanh hơn, nhạy hơn, chính xác hơn phép phân tích hóa học
• Khả năng phân tích từ xa, cho biết thành phần hóa học, nhiệt độ

Bảng tổng quát phân biệt các loại quang phổ

Bảng tổng quát dưới đây giúp các em học sinh phân biệt các loại quang phổ dễ dàng hơn.

Tham khảo ngay các khoá học online của Marathon Education

 

 

 

Quang phổ và các loại quang phổ là phần kiến thức gây không ít khó khăn cho học sinh. Hy vọng qua bài viết này của Marathon, các em sẽ học thêm được nhiều thông tin bổ ích về máy quang phổ, quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ, quang phổ vạch hấp thụ…

Hãy liên hệ ngay với Marathon để được tư vấn nếu các em có nhu cầu học online nâng cao kiến thức nhé! Marathon Education chúc các em được điểm cao trong các bài kiểm tra và kỳ thi sắp tới!