Bài giảng môn Máy Quang phổ , đại học khoa học tự nhiên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHIÊN KHOA VẬT LÝ KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG HVTH: HVTH: Nguyễn Đăng Khoa Nguyễn Đăng Khoa Trần Thị Mỹ Hạnh Trần Thị Mỹ Hạnh Nguyễn Thanh Tú Nguyễn Thanh Tú GVHD GVHD : : TS. Lê Vũ Tuấn Hùng TS. Lê Vũ Tuấn Hùng Nguồn sáng cung cấp điều kiện để kích thích phân tử, nguyên tử các chất bức xạ hoặc hấp thụ, tán xạ, huỳnh quang… Chương I: Nguồn sáng [...]... ảnh một tia điện II Nguồn sáng trong quang phổ hấp th , huỳnh quang và tán xạ Raman Một số nguồn sáng Nguồn sáng Đèn wolfram Vùng bức xạ 320-2.500nm Thanh bán dẫn đốt nóng 1000-40.000nm (SiC,Zirconi, Ytri ) Đèn Hg áp suất thấp Đèn Hg áp suất cao 185 và 254nm 573 và 546nm Đèn H 2, D2 180-370nm Đèn Xenon 200-2500nm 1 Đèn Wolfram a) Đặc điểm • Vùng phổ rộng từ 320-2.500nm, liên tục từ khả kiến đến tử ngoại... xung 750-900nm 920-1700nm Laser rắn ruby 69 4,3 nm Xung Laser khí He-Ne 63 2,8 nm Liên tục Laser khí Argon 45 4,5 nm; 45 7,9 nm; 46 5,8 Liên tục Laser khí Nitơ 337nmxung Xung Laser màu 300-1300nm Xung hoặc liên tục a) Cấu tạo của máy phát Laser: i.Mơi trường hoạt chất Là mơi trường có khả năng khuyếch đại ánh sáng đi qua nó  Hoạt chất là chất khí -> laser khí : N2 ,Ar…  Hoạt chất là chất lỏng -> laser lỏng:... hồ quang Cho phổ liên tục trong vùng tử ngoại từ 180-370nm 6 Đèn xenon • • • • Có phổ bức xạ liên tục, phổ rất rộng từ 200 -2500nm Cơng suất cao từ 35 -10000W Đèn Xenon phóng điện hồ quang một chiều có nhiệt độ gần với nhiệt độ mặt trời do đó thường dùng làm nguồn sáng giả mặt trời a)Cấu tạo: Đèn catốt rỗng – Thân đèn và cửa sổ – Các điện cực anốt và catốt – Khí chứa trong đèn: He, Ar, N2… Đèn catốt... quang cho phổ vạch Năng lượng tập trung vào bước sóng 289nm và 254nm 4 Đèn Hg - Xenon Để mở rộng phổ tử ngoại, khả kiến đến hồng ngoại người ta chế tạo đèn Hg-Xe Cường độ mạnh hơn và độ rộng vạch phổ sắc nét hơn so với đèn Hg siêu cao Phát sáng và sáng lại tức thời 5 Đèn đơtêri D2 Cấu tạo có gốm bao quanh để ngăn sự phóng điện ngồi ý muốn Đèn D2 sử dụng cột phóng điện dương của phóng điện hồ quang. .. • • • • Nhờ bơm quang học ngun tử chuyển từ mức 1 lên mức 3 Để tần số ánh sáng bơm khơng q đơn sắc thì chọn mức 3 có độ rộng lớn Khi đến mức 3 thì ngun tử khơng ở lâu mà chuyển sang mức 2 gần đó ( mức siêu bền) Như vậy tạo được sự nghịch đảo ở hai mức 1 và 2 Khi ngun tử trở về mức 1 sẽ bức xạ ra laser E 3, N3 E 2, N2 E 1, N1 ii Sơ đồ bơm 4 mức • • • • Hệ ngun tử chuyển từ mức 1 lên mức 4, mức này có độ... dịch chuyển khơng bức xạ xuống mức 3 ( mức siêu bền) Mức 2 gần mức 1 và có liên kết quang với mức 4, nên bức xạ từ mức 4 xuống mức 2 sẽ chuyển xuống ngay mức 1 Như vậy tạo được sự nghịch đảo độ tích lũy của mức 2 và 1 E 4, N4 E 3, N3 E 2, N2 c) Laser Argon • • • Laser Argon có cơng suất phát liên tục mạnh nhất ở vùng phổ khả kiến và tử ngoại Laser Argon có hoạt chất là khí Ar+ Mức trên của laser được... cao nhưng cháy khơng ổn định, sự bay hơi của điện cực nhanh • Máy phát hồ quang xoay chiều:có độ ổn định tốt hơn nên thường được dùng hơn Hiện tượng hồ quang điện 4 Tia điện • Dùng để tạo nhiệt độ plasma cao mà khơng cần cơng suất lớn • Điện được nạp vào tụ điện sau đó phóng qua hai điện cực • Nhiệt độ ở tâm plasma rất cao 4000-70000C • Dùng để phân tích các mẫu kim loại, hợp kim và dung dịch rất tốt... là chất rắn -> laser rắn: tinh thể Yttrium Aluminium Garnet, Cr3+ pha tạp vào tinh thể Al2O3…  Hoạt chất là bán dẫn -> laser bán dẫn: GaAs, PbS, PbTe… ii Buồng cộng hưởng • • • • Gồm hai gương phản xạ tồn phần Một gương có hệ số phản xạ lớn, một fgương thấp hơn để tia laser thốt ra ngồi Vai trò: để bức xạ phản xạ qua lại nhiều lần và khuếch đại lên Có thể thay gương bằng lăng kính hoặc cách tử iii...3 Hồ quang a) Đặc điểm • Hiện tượng phóng điện giữa hai điện cực kim loại có hiệu điện thế cỡ 80V • Nhiệt độ hồ quang khoảng 3500-80000C • Nhiệt độ hồ quang phụ thuộc hiệu điện thế và mật độ dòng điện giữa hai điện cực Để có nhiệt độ cao phải tăng hiệu điện thế • Mẫu có thể là dạng dung dịch hoặc là bột nhồi vào trong lỗ điện cực b) Phân loại • Máy phát hồ quang một chiều: có độ chói... Emission of Radiation trong tiếng Anh, và có nghĩa là "khuếch đại ánh sáng bằng phát xạ kích thích" -Đặc tính của laser  Ánh sáng kết hợp  Có tính định hướng cao trong khơng gian  Độ đơn sắc cao, vùng phổ rất hẹp  Cường độ mạnh Laser có thể hoạt động ở chế độ phát liên tục hoặc phát xung từ micro giây đến femto giây Một số laser thơng dụng Laser Laser khí CO2 Vùng phổ bức xạ 9600-10600nm Chế độ hoạt . TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN NHIÊN KHOA VẬT LÝ KHOA VẬT LÝ BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG BỘ MÔN VẬT LÝ ỨNG DỤNG HVTH: HVTH: Nguyễn Đăng Khoa Nguyễn Đăng Khoa Trần. phân t , nguyên tử các chất bức xạ hoặc hấp th , tán x , huỳnh quang Chương I: Nguồn sáng