Bài giảng bài các loại quang phổ vật lý 12 (7)

MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH - Máy quang phổ là dụng cụ để phân tích một chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc... ĐN: Máy quang phổ là dụng cụ để phân tích một chùm ánh sáng phức

BÙI VĂN KHOA

VẬT LÝ 12

Kiểm tra bài cũ Câu 1:

Kết luận quan trọng nhất rút ra từ thí nghiệm Young là gì?

CT xác định vị trí vân sáng, vân tối, khoảng vân

Ánh sáng nhìn thấy được có bước sóng nằm trong khoảng nào?

Câu 2

Trong thí nghiệm Y-âng về giao thoa với ánh sáng đơn sắc, khoảng cách hai khe là 0,5 mm, màn quan sát cách hai khe 2 m Bề rộng của 10 vân sáng liên tiếp trên màn bằng 1,8 cm Bước sóng ánh sáng dùng trong thí nghiệm là

A  = 0,45  m B  = 0,5  m

C  = 0,72  m D  = 0,6  m

ĐA B

I MÁY QUANG PHỔ LĂNG KÍNH

- Máy quang phổ là dụng cụ để phân tích một chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc

- Máy quang phổ lăng kính gồm 3 bộ phận chính:

S

L

1 Ống chuẩn trực

- Là một cái ống, một đầu có một thấu kính hội tụ L1, đầu kia có một khe hẹp F, đặt tại tiêu điểm của thấu kính hội tụ L1

- Ánh sáng từ F sau khi qua L1 là một chùm sáng song song

Chùm sáng sau khi qua thấu kính hội tụ L1 có đặc

điểm gì?

S

L

Lăng kính

2 Hệ tán sắc

- Gồm một (hoặc hai, ba…) lăng kính P

Chùm sáng sau khi qua

hệ tán sắc có đặc điểm

gì?

- 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

S

L

ảnh Lăng kính

Quang phổ của nguồn S

3 Buồng tối ( buồng ảnh)

- Buồng ảnh: Gồm thấu kính hội tụ L2 và kính ảnh K đặt

tại tiêu diện ảnh của L2 Thu ảnh quang phổ

- Tập hợp các vạch quang phổ chụp được làm thành quang phổ của nguồn S

S

L

- Nếu nguồn S phát ra áng sáng đơn sắc có bước sóng 1, 2, 3 … thì trên kính ảnh K ta thu được các vạch màu S1, S2, S3 …

- Mỗi vạch màu ứng với một thành phần ánh sáng

đơn sắc do nguồn S phát ra

- Tập hợp các vạch màu đó tạo ra quang phổ của

nguồn S

I Máy quang phổ :

1 ĐN: Máy quang phổ là dụng cụ để phân tích một chùm ánh

sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc

2 Cấu tạo: Máy quang phổ gồm có 3 bộ phận chính:

+ Ống chuẩn trực: để tạo ra chùm tia song song

+ Hệ tán sắc: là lăng kính có tác dụng tán sắc ánh sáng

+ Buồng tối: hay buồng ảnh dùng để quan sát hay chụp ảnh

quang phổ

3 Hoạt động:

+ Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa

trên hiện tượng tán sắc ánh sáng

+ Cho chùm sáng đi vào máy quang phổ, trên màn buồng tối

thu được quang phổ của nguồn

Nếu S là nguồn sáng trắng thì quang phổ có dạng như thế nào?

c Tính chất:

- Quang phổ liên tục không phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng

- Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn sáng

- Nhiệt độ của nguồn sáng càng cao thì quang phổ liên tục càng mở rộng về phía ánh sáng có bước

- Quang phổ liên tục là quang phổ gồm một dải ánh sáng có màu

thay đổi một cách liên tục từ đỏ đến tím

quang phổ liên tục khi bị nung nóng

thuộc vào nhiệt độ của vật

Nhiệt độ càng cao, miền phát sáng của vật càng mở rộng về phía ánh sáng có bước sóng ngắn

những vật ở xa như Mặt Trời, các ngôi sao, …

c Đặc điểm

- Quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí ( hay

bước sóng) và độ sáng tỉ đối giữa các vạch

- Mỗi nguyên tố hoá học có một quang phổ vạch

đặc trưng cho nguyên tố đó

III Quang phổ hấp thụ

- Chiếu sáng khe F bằng bóng đèn dây tóc, trên

màn ảnh ta thu được quang phổ liên tục

- Đặt xen giữa đèn và khe F một cốc thuỷ tinh đựng dung dịch màu, trên màn quang phổ ta thu được

một số dải đen

- Các vạch quang phổ trong dải đen đó đã bị dung dịch hấp thụ

☻ Cách tạo ra quang phổ hấp thụ

1 Định nghĩa

- Quang phổ liên tục, thiếu các ánh sáng do bị dung dịch hấp thụ gọi là quang phổ hấp thụ của dung dịch

- Quang phổ hấp thụ là các vạch tối (chất khí) hay đám vạch tối (chất

lỏng và chất rắn) trên nền của một quang phổ liên tục

II Quang phổ phát xạ :

1 Quang phổ liên tục

2 Quang phổ vạch

cách nhau bởi những khoảng tối

thích bằng nhiệt, hay bằng điện

khác nhau về số lượng các vạch, về vị tri (bước sóng) và độ sáng

Câu hỏi vận dụng 1 Chọn câu phát biểu đúng trong câu sau

A.Quang phổ liên tục của một vật phụ thuộc vào bản chất của vật nóng sáng

B Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào nhiệt độ và bản chất của vật nóng sáng

C Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt

độ của vật nóng sáng

D Quang phổ liên tục phụ thuộc cả nhiệt độ

và bản chất của vật nóng sáng

Chọn câu phát biểu sai trong câu sau

A.Các vật rắn, lỏngvà khí đều có khả năng phát ra

quang phổ liên tục

B.Các vật rắn, lỏng và khí có khối lượng riêng lớn

(tỉ khối lớn) khi bị nung nóng sẽ phát ra quang

phổ liên tục

C.Quang phổ liên tục là dải màu biến thiên liên

tục từ đỏ đến tím

D. Đối với ánh sáng có bước sóng dài thì chiếc

suất môi trường là nhỏ.Với ánh sáng có bước sóng ngắn thì chiếc suất môi trường lớn

Câu hỏi vận dụng 2

3 Hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên hiện tượng

A giao thoa ánh sáng B tán sắc ánh sáng

C nhiễu xạ ánh sáng D khúc xạ ánh sáng

Đa B

4 Trong máy quang phổ lăng kính, hiện tượng tán sắc xảy ra ở

A thấu kính B ống chuẩn trực C lăng kính D buồng ảnh

Đa C

5 Quang phổ vạch là quang phổ của ánh sáng phát ra khi nung nóng một chất

A khí ở áp suất thấp B khí ở điều kiện chuẩn

C rắn, lỏng hoặc khí D lỏng hoặc chất khí

Đa A

6 Tìm phát biểu không đúng Trong máy quang phổ lăng kính

A ống chuẩn trực có tác dụng tạo ra chùm tia sáng song song

B buồng ảnh ở phía sau lăng kính

C lăng kính có tác dụng phân tích chùm sáng phức tạp song song thành các chùm đơn sắc song song

D quang phổ của một chùm sáng thu được trong buồng ảnh luôn là một dải sáng có màu cầu vồng

Đa D

Câu hỏi vận dụng

Quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô