Các loại quang phổ
Lý thuyết về Các loại quang phổ
1. Máy quang phổ
- Là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.
Máy quang phổ lăng kính gồm 3 bộ phận chính.
+ Ống chuẩn trực là một cái ống, một đầu có một đầu thấu kính hội tụ ${{L}_{1}}$, đầu kia có một khe hẹp F, đặt ở tiêu điểm chính của ${{L}_{1}}$. Chiếu sáng khe F bằng nguồn S mà ta khảo sát, thì F tác dụng như một nguồn sáng. Ánh sáng đi từ F, sau khi qua ${{L}_{1}}$sẽ là một chùm sáng song song.
+ Hệ tán sắc 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 chùm tia đơn sắc, song song.
+ Buồng tối ( hay buồng ảnh) là một cái hộp kín ánh sáng, một đầu có thấu kính hội tụ ${{L}_{2}}$, đầu kia có một tấm phim ảnh K ( hoặc kính ảnh) 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.
2. Quang phổ liên tục
+ Quang phổ liên tục là quang phổ phát xạ (Quang phổ phát xạ doc ác chất rắn, lỏng, khí được nung nóng đến nhiệt độ cao phát ra)
+ Quang phổ liên tục là một dải màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.
+ Nguồn phát: các chất rắn, lỏng hoặc khí có áp suất lớn, phát ra khi bị nung nóng.
+ Tính chất:
Không phụ thuộc vào bản chất của nguồn sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng.
Khi nhiệt độ tăng quang phổ lan dần từ vùng có bước sóng dài sang vùng có bước sóng ngắn.
+ Ứng dụng: xác định nhiệt độ của nguồn sáng.
3. Quang phổ phát xạ
+ Quang phổ vạch là quang phổ phát xạ (Quang phổ phát xạ doc ác chất rắn, lỏng, khí được nung nóng đến nhiệt độ cao phát ra)
+ Quang phổ vạch là một hệ thống những vạch riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối.
+ Nguồn phát: do các chất khí hoặc hơi ở áp suất thấp phát ra khi bị kích thích bằng nhiệt hay bằng điện.
+ Tính chất:
Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố đó. Quag phổ vạch không phụ thuộc vào các điều kiện khác mà chỉ phụ thuộc vào nguyên tố đó.
Nguyên tố hóa học khác nhau thì khác nhau về số lượng các vạch, về vị trí (hay bước sóng) và độ sáng tỉ đối giữa các vạch.
+ Ứng dụng: Nhận biết sự có mặt của các nguyên tố trong hỗn hợp hay hợp chất.
4. Quang phổ vạch hấp thụ
+ Quag phổ hấp thụ là quang phổ liên tục bị thiếu một số vạch màu do bị dung dịch hấp thụ.
+ Nguồn phát: Chất rắn, chất lỏng và chất khí đều cho qaung phổ hấp thụ.
+ Điều kiện: Nhiệt độ của nguồn (khi hay hơi) phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn phát quang phổ liên tục.
+ Tính chất:
Quang phổ hấp thụ của chất khí chỉ chứa các vạch hấp thụ.
Quang phổ hấp thụ của chất lỏng và chất rắn lại chứa các "đám", mỗi đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối tiếp nhau một cách liê tục.
+ Ứng dụng : Biết được thành phần của hợp chất.
Bài tập tự luyện có đáp án
Câu 1: Ở lĩnh vực y học, tia X được ứng dụng trong máy chiếu chụp "X quang" dựa vào tính chất nào sau đây
- A
- B
- C
- D
Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh và tác dụng mạnh lên phim ảnh
Câu 2: Hồ quang điện không thể phát ra bức xạ nào trong các bức xạ sau
- A
- B
- C
- D
Tia gamma thường sinh ra bởi sự phân rã đồng vị tự nhiên nên hồ quang điện không thể phát ra bức xạ gamma.
Câu 3: Bức xạ có bước sóng $ 0,3\mu m $ thuộc vùng bức xạ
- A
- B
- C
- D
Miền tử ngoại trải từ bước sóng 380nm đến vài nanomet nên bức xạ có bước sóng $ 0,3\mu m $ thuộc vùng tử ngoại.
Câu 4: Cho ánh sáng của một đèn điện dây tóc qua một ống dài chứa hidro rồi rọi vào khe của một máy quang phổ thì trong máy quang phổ:
- A
- B
- C
- D
Nguyên tố Hiđro chứa 4 vạch là đỏ Hα, lam Hβ, chàm Hγ, tím Hδ. Khi ta tăng nhiệt độ nguồn sáng tới giá trị bằng nhiệt độ của dây tốc bóng đèn thì ta thu được quang phổ hấp thụ của bóng đèn.
Câu 5: Tìm các ứng dụng mà tia X không có:
- A
- B
- C
- D
Trong nông nghiệp và công nghiệp nhẹ, tia hồng ngoại dùng để sấy khô, sưởi ấm nhờ vào tác dụng nhiệt nổi bật của tia hồng ngoại.
Câu 6: Tác dụng của lăng kính trong máy phân tích quang phổ là
- A
- B
- C
- D
Lăng kính trong máy quang phổ có tác dụng tán sắc chùm sáng song song thành nhiều thành phần đơn sắc.
Câu 7: Chọn câu trả lời không đúng về tia Rơnghen.
- A
- B
- C
- D
Tia tử ngoại để chữa bệnh còi xương.
Câu 8: Quang phổ vạch phát xạ của Hydro có bốn màu đặc trưng
- A
- B
- C
- D
Quang phổ vạch phát xạ của Hiđrô có 4 màu: đỏ, lam, chàm, tím.
Câu 9: Ứng dụng của tia tử ngoại là
- A
- B
- C
- D
Tia tử ngoại được sử dụng để kiểm tra khuyết tật của sản phẩm.
Câu 10: Tia tử ngoại không có tác dụng
- A
- B
- C
- D
Tia tử ngoại không có tác dụng chiếu sáng.
Câu 11: Phát biểu nào là không đúng về tia hồng ngoại:
- A
- B
- C
- D
Các vật chỉ cần có nhiệt độ cao hơn 0 K là có thể phát ra tia hồng ngoại.
Câu 12: Phát biểu nào sau đây là không đúng ?
- A
- B
- C
- D
Chỉ có chùm sáng trắng thì mới thu được dài sáng màu như cầu vồng.
Câu 13: Quang phổ liên lục phát ra bởi hai vật khác nhau thì
- A
- B
- C
- D
Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà không phụ thuộc vào thành phần của các vật phát ra quang phổ liên tục nên khi hai vật có cùng nhiệt độ thì chúng phát ra quang phổ liên tục giống nhau.
Câu 14: Các bộ phận chính của máy quang phổ là
- A
- B
- C
- D
Máy quang phổ lăng kính gồm 3 bộ phận chính:
+ Ống chuẩn trực
+ Hệ tán sắc
+ Buồng ảnh
Câu 15: Phát biểu nào sau đây là không đúng
- A
- B
- C
- D
Tia Rơn-ghen có vận tốc bằng vận tốc ánh sáng
Câu 16: Tia nào sau đây không do các vật bị nung nóng phát ra ?
- A
- B
- C
- D
Mỗi khi một chùm tia catôt- tức là một chùm electron có năng lượng lớn đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X. Tia X không do các vật được nung nóng phát ra.
Câu 17: Bức xạ có bước sóng $ \text{ }\!\!\lambda\!\!\text{ =1,0}\mu m $
- A
- B
- C
- D
Miền hồng ngoại có bước sóng từ 760nm đến khoảng vài milimet nên bức xạ có bước sóng $ \text{ }\!\!\lambda\!\!\text{ =1,0}\mu m $ là tia hồng ngoại.
Câu 18: Nguồn sáng chứa 2 bức xạ lục, lam chiếu vào khe S của máy quang phổ. Hình ảnh thu được trên màn nằm tại tiêu diện ảnh thấu kính hội tụ ở buồng ảnh là:
- A
- B
- C
- D
Do nguồn sáng gồm hai vạch màu đơn sắc do đó khi đi qua lăng kính chúng sẽ không bị tán sắc và do đó trên màn ta sẽ thu được hai vệt sáng của hai màu đơn sắc đó.
Câu 19: Vật nào phát ra quang phổ liên tục?
- A
- B
- C
- D
Đèn dây tóc nóng sáng phát ra quang phổ liên tục.
Câu 20: Nội dung nào sau đây là không đúng đối với tia Rơnghen?
- A
- B
- C
- D
Hiệu điện thế giữa anốt và catốt càng lớn thì tia Rơnghen bức xạ ra có bước sóng càng ngắn.
Câu 21: Tác dụng của thấu kính hội tụ trong buồng ảnh của máy phân tích quang phổ là
- A
- B
- C
- D
Thấu kính hội tụ trong buồng ảnh có tác dụng hội tụ các chùm sáng đơn sắc song song đi ra từ lăng kính thành các vạch sáng đơn sắc riêng lẻ trên màn đặt tại tiêu diện.
Câu 22: Phát biểu nào sau đây là sai khi nói về quang phổ vạch?
- A
- B
- C
- D
Quang phổ vạch phát xạ và hấp thụ thì khác về số lượng vạch và màu sắc các vạch của cùng một nguyên tố đó là phát biểu sai.
Xem thêm các bài tiếp theo bên dưới