Máy quang phổ và ứng dụng của máy quang phổ

0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN CÔNG TÚ MÁY QUANG PHỔ VÀ ỨNG DỤNG CỦA MÁY QUANG PHỔ LUẬN VĂN THẠC SĨ VẬT LÍ NGHỆ AN, 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thạc sĩ hoàn thành Trường Đại học Vinh Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này, lịng trân trọng biết ơn sâu sắc tơi xin gửi lời chân thành cảm ơn đến: PGS.TS Nguyễn Hoa Lư giao đề tài, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ đầy tâm huyết suốt trình nghiên cứu hồn thành luận văn; Tơi xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm Khoa Sau Đại học, Khoa Vật lí thầy giáo, giáo khoa Sau Đại học, Khoa Vật lí giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cung cấp tài liệu tham khảo đóng góp nhiều ý kiến quý báu trình làm luận văn tốt nghiệp Xin chân thành cảm ơn người thân gia đình bạn bè động viên, giúp đỡ tơi q trình thực luận văn tốt nghiệp Nghệ An, tháng 10 năm 2011 Tác giả MỤC LỤC Trang MỤC LỤC MỞ ĐẦU CHƢƠNG NG N NHI N NH NG 1.1 Nhiễu xạ ánh sáng, nguyên lý Huygens – Fresnel 1.2 Nhiễu xạ sóng phẳng 1.3 Nhiễu xạ qua khe hẹp 1.4 Tán sắc ánh sáng 16 1.5 Kết luận 20 CHƢƠNG MÁY QUANG PH VÀ CÁC ỨNG DỤNG 21 2.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động 21 2.2 Độ tán sắc máy quang phổ cách tử 22 2.3 Năng suất phân giải máy quang phổ cách tử 24 2.4 Cấu trúc máy quang phổ, mục đích thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm 27 2.4.1 Cấu trúc máy quang phổ phịng thí nghiệm 27 2.42 Mục đích thí nghiệm 27 2.4.3 Dụng cụ thí nghiệm 28 2.5 Thí nghiệm xác định bước sóng vạch quang phổ thuỷ ngân qua máy quang phổ cách tử 29 2.6 Thí nghiệm xác định chiết suất mơi trường theo bước sóng khác 31 2.7 Kết luận 35 KẾT LUẬN CHUNG 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO 38 MỞ ĐẦU Khi nghiên cứu tượng nhiễu xạ tán sắc ánh sáng, ta nghiên cứu nhiễu xạ ánh sáng qua cách tử nhiễu xạ tán sắc ánh sáng qua lăng kính Người ta chứng minh phụ thuộc chiết suất mơi trường vào bước sóng ánh sáng đưa phương trình tán sắc ánh sáng Hiện tượng nhiễu xạ tán sắc ánh sáng có nhiều ứng dụng rộng rãi thực tế Một ứng dụng điển hình việc nghiên cứu, chế tạo sử dụng máy quang phổ để đo xác định đại lượng vật lí: đo bước sóng ánh sáng kiểm chứng phụ thuộc chiết suất mơi trường vào bước sóng ánh sáng… Hiện nay, hầu hết trường đại học, cao đẳng số trường trung học phổ thông trang bị máy quang phổ để phục vụ cho việc học tập, giảng dạy nghiên cứu khoa học cán bộ, sinh viên học sinh Tuy vậy, việc sử dụng thiết bị cho mục đích nghiên cứu thực nghiệm thực chưa quan tâm mực Việc nâng cao chất lượng hoạt động thực hành, thí nghiệm trường đại học, cao đẳng, viện nghiên cứu trường trung học phổ thông vấn đề thiết, thu hút quan tâm nhà khoa học, giảng viên, giáo viên sở đào tạo cấp, vậy, chọn đề tài ng h ng ng má ng h ” cho luận văn tốt nghiệp thạc sĩ Ngồi phần mở đầu kết luận, nội dung luận văn trình bày hai chương: Chƣơng I Tổng quan nhiễu xạ tán sắc ánh sáng Trong chương này, trình bày lí thuyết tổng quan nhiễu xạ tán sắc ánh sáng: nhiễu xạ sóng phẳng; nhiễu xạ qua khe hẹp; cách tử nhiễu xạ; tán sắc ánh sáng thuyết electron tán sắc ánh sáng Chƣơng II Máy quang phổ ứng dụng rong chương chúng tơi trình bày cấu tạo ngun tắc hoạt động máy quang phổ dùng lăng kính dùng cách tử; nêu số đặc trưng máy quang phổ độ phân giải, độ tán sắc… nêu cấu tạo máy quang phổ phịng thí nghiệm quang học quang phổ trường Đại học inh tiến hành thí nghiệm với máy quang phổ dùng đèn thuỷ ngân, kết thí nghiệm đo góc nhiễu xạ tính tốn bước sóng ánh sáng sử dụng máy quang phổ húng tơi tiến hành thí nghiệm đo góc lệch cực tiểu qua lăng kính ứng với ánh sáng đơn sắc, từ xác định chiết suất lăng kính ánh sáng đơn sắc khác nhau, vẽ đồ thị biểu thị phụ thuộc chiết suất lăng kính vào bước sóng ánh sáng CHƢƠNG I TỔNG QUAN VỀ NHIỄU XẠ VÀ TÁN SẮC ÁNH SÁNG 1.1 Nhiễu xạ ánh sáng, nguyên lý Huyghens – Fresnel Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng tượng ánh sáng lệch khỏi phương truyền thẳng mơi trường đồng tính gặp vật cản [1] Hiện tượng nhiễu xạ ánh sáng giải thích cách định tính nguyên lí Huyghens Tuy nhiên, nguyên lí Huyghens chưa cho biết độ sáng đặt sau vật cản phân bố Để giải vấn đề này, Fresnel bổ sung nguyên lí giao thoa vào nguyên lí Huyghens lập nên ngun lí Huyghens – Fresnel Đó ngun lí quang học sóng, nội dung ngun lí sau: M o  P So  Hình 1.1 Nghiên cứu tượng nhiễu xạ ánh sáng Có thể thay nguồn sáng điểm So mặt kín phát quang  bao quanh Mỗi điểm mặt  xem nguồn ảo d phát sóng thứ cấp, chúng sóng kết hợp giao thoa với Như vậy, tìm cường độ sóng tổng hợp điểm P bên mặt  ta không cần ý tới So mà cần dùng nguồn thứ cấp d phân bố mặt  (hình 1.1) Nếu dao động xẩy nguồn nguyên tố d  điểm M biểu diễn biểu thức: d đó: R = E  t R  o cos2    E R T   M oM (1.1)  bước sóng nguồn sáng So, dao động chuyển đến P có dạng d  t Rr dE  K  cos2   P r   T (1.2) rong r = MP, K hệ số phụ thuộc vào bước sóng phụ thuộc vào góc  ,  o' tạo nên pháp tuyến N mặt dz với phương sóng tới SoM sóng nhiễu xạ MP Khi   ’ lớn K nhỏ: Khi  '   K = 0; Khi    '  K = Kmax Bởi nguồn thứ cấp d  nguồn kết hợp dao động tổng hợp điểm P tổng tất dao động thứ cấp d Ep , tức là: K Eo t Rr E p   dE p   cos2   d r R T      (1.3) Mặt  chọn hoàn tồn tùy ý, tốn cụ thể ta nên chọn mặt  cho việc giải toán thuận lợi Như nguyên lí Huyghen – Frenel cho phép nghiên cứu cường độ sóng tổng hợp theo phương khác trường hợp sóng ánh sáng truyền tự (truyền thẳng) gặp vật cản (nhiễu xạ) [1- 4] 1.2 Nhiễu xạ sóng phẳng Nguồn sáng điểm So đặt tiêu điểm L1 Ra khỏi L1 ta chùm tia song song rọi vào chắn D có lỗ thủng AB Các chùm tia song song nhiễu xạ qua lỗ thủng B theo phương khác (  góc phương tia nhiễu xạ tia tới) hội tụ điểm khác tương ứng tiêu diện thấu kính L2 Ta quan sát thấy ảnh nhiễu xạ E đặt tiêu diện thấu kính L2 Hình dạng ảnh nhiễu xạ phụ thuộc vào dạng kích thước lỗ D vào bước sóng ánh sáng tới So L1 D A B  F F Hình 1.2 Mơ tả tượng nhiễu xạ sóng phẳng Ta xác định phân bố cường độ sáng quan sát theo góc nhiễu xạ Muốn ta chia khe thành dải vô hẹp song song với cạnh khe B có độ rộng dx Mặt sóng trùng với mặt khe, sóng thứ cấp dải phát pha Để giải toán, ta viết biểu thức sóng gửi từ dải đến điểm quan sát tổng hợp tác dụng tất sóng a A B C ’  dx L F F Hình 1.3 Nghiên cứu tượng nhiễu xạ sóng phẳng Ta xét dải có độ rộng dx cách mép khoảng x (hình 1.3) giả sử sóng tới mặt khe có dạng: E  Eo sin t Khi biên độ sóng thứ cấp phát từ dải có độ rộng đơn vị chiều dài Eo Do biên độ dao động a sóng thứ cấp phát từ dải có độ rộng dx cách mép A khe khoảng x Eo dx Dao động sóng thứ cấp phát từ dải theo phương lệch góc a  lệch pha với dao động phát từ điểm bằng: d  2 A 'C  theo phương lượng Ta có: A ' C  x sin   d  2 x sin   Vì dao động phát dải dx gửi tới F viết dạng: dE  E 2 sin    sin  t  dx a    (1.4) 1.3 Nhiễu xạ qua khe hẹp Khe hẹp trường hợp đặc biệt hình chữ nhật có độ dài vơ hạn độ rộng hữu hạn a Giả sử có chùm tia sáng đơn sắc song song rọi vng góc vào mặt khe Ánh sáng tới bị nhiễu xạ qua khe theo góc khác Theo nguyên lí Huygens – Fresnel điểm mặt sóng đạt tới khe nguồn phát sóng thứ cấp truyền phương Bởi dao động dE phát từ dải dao động kết hợp, việc khảo sát toán nhiễu xạ đưa đến giải tốn giao thoa Vì lấy tích phân biểu thức (1.4) giới hạn từ x = đến x = a ta có: a aE  sin     E   dE   o sin t   2 x   dx a     0 Dùng phương pháp biến đổi biến số để tính tích phân trên, sau dùng  a b   a b  sin    ta đến     công thức biến đổi lượng giác cos a  cos b  2sin  cơng thức tính E: 25 cứu, xác tỷ số  b theo điều kiện (2.3) phải có k  b  Chẳng hạn cách tử có n = 1200 vạch/mm (hay b = 8.10-5) rọi ánh sáng đỏ (   6,5.105 cm ), ta quan sát với quang phổ bậc Cách tử dùng để nghiên cứu xạ hồng ngoại gần (   1 m ) Khi nghiên cứu vùng tử ngoại, người ta dùng cách tử có chu kỳ b nhỏ rong trường hợp để tăng độ tán sắc máy, người ta thường dùng cách chiếu xiên góc vào cách tử Như vậy, nghiên cứu ánh sáng máy quang phổ cách tử, ta cần chọn cách tử có chu kỳ phù hợp với dải bước sóng ánh sáng mà ta cần nghiên cứu Đồng thời quan sát phổ ta cần chọn phổ ánh sáng có bậc phù hợp quan sát [3,6] 2.3 Năng suất phân giải máy quang phổ cách tử Độ tán sắc máy quang phổ có giá trị lớn cần thiết, chưa phải điều kiện đủ để phân biệt hai vạch quang phổ gần Thật vậy, giả sử hai cách tử có độ tán sắc nhau, cách tử thứ cho cực đại có độ rộng hẹp cách tử thứ hai Như vậy, hai trường hợp cách tử tách hai cực đại gần có bước sóng  2 xa với khoảng cách góc  Nhưng trường hợp thứ hai cực đại cịn phân biệt riêng rẽ (hìh 2.2.a) ịn trường hợp thứ khơng cịn phân biệt hai cực đại (hình 2.2.b) Vậy, độ nét vạch quang phổ yếu tố quan trọng để phân biệt hai vạch quang phổ gần Để đặc trưng cho khả máy quang phổ có độ tán sắc cho trước phân giải hai vạch quang phổ gần nhau, ta đưa vào khái niệm suất phân giải 26 1 2 1 2 (b) (a) Hình 2.2 Mơ tả hai vạch quamg phổ gần Như vậy, hai vạch quang phổ có bước sóng  2 gần cịn phân biệt Theo tiêu chuẩn Rayleigh, hai vạch quang phổ gần có cường độ đường cong phân bố cường độ đối xứng nhau, phân biệt riêng rẽ cực tiểu thứ đường cong ứng với bước sóng  trùng với cực đại đường cong ứng với bước sóng 2 (hình 2.2a) Nếu hiệu bước sóng 2  1 hai cực đại gần khoảng bước sóng bé cịn phân biệt ta ký hiệu  , cịn bước sóng trung bình ứng với cực tiểu đường cong tổng hợp  suất phân giải xác định R   (2.6) Như vậy, tỷ số (2.6) đặc trưng cho dãn rộng vạch quang phổ tác dụng máy quang phổ Để tìm suất phân giải cách tử nhiễu xạ, ta xét hai 27 cực đại tách cách tử có tổng cộng số vạch N Vị trí cực đại thứ k bước sóng  2 xác định điều kiện: b sin 1max  k1 ; b sin 2max  k 2 Vị trí cực tiểu thứ ứng với đường cong có bước sóng  xác định điều kiện: b sin 1max  k 1  1 N Theo tiêu chuẩn Rayleigh hai vạch quang phổ phân giải khi: k 2  k 1  1 N ; hay 1 2  1  kN (2.7) Vì 1 2 gần tức   2  1 bé nên suất phân giải: R   kN  (2.8) Như vậy, cách tử có tổng số vạch N cho trước bậc quang phổ cao, suất phân giải lớn Khác với độ tán sắc phụ thuộc vào số vạch đơn vị độ dài, suất phân giải tỷ lệ với tổng số vạch Thực nghiệm cho thấy, suất phân giải thực phụ thuộc vào biểu thức tính mà cịn phụ thuộc vào độ rộng khe vào, nghĩa phụ thuộc vào ống chuẩn trực Với máy quang phổ cho trước, mở rộng khe vào làm tăng độ sáng vạch quang phổ làm giảm độ phân giải Chỉ cần mở rộng khe vào hai vạch ban đầu phân biệt khơng sáng hồ vào thành vạch sáng ì vậy, sử dụng máy quang phổ, ta cần tìm cách nhân nhượng tốt hai yêu cầu mâu thuẫn nhau: Phổ vừa phải đủ sáng vừa phải có độ phân giải cao Phải thoả mãn đồng thời hai yêu cầu ta tiến hành thí nghiệm thành cơng với máy quang phổ [1,3] 28 2.4 Cấu trúc máy quang phổ, mục đích thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm 2.4.1 Cấu trúc máy quang phổ phòng thí nghiệm Máy quang phổ phịng thí nghiệm quang học quang phổ trường Đại học Vinh thiết bị đại hãng Phywe – cộng hoà Liên bang Đức sản xuất Cấu tạo máy nguyên tắc có đầy đủ phận lý thuyết trình bay, cụ thể sau: + Ống chuẩn trực có độ rộng khe thay đổi được; + Bộ phận tán sắc: ó lăng kính thuỷ tinh, lăng kính rỗng dùng để đựng chất lỏng khác làm thí nghiệm; + Bộ phận nhiễu xạ: Có nhiều loại cách tử với số cách tử khác nhau; + Kính ngắm: Kính ngắm chất lượng cao, dễ điều chỉnh thuận tiện trình quan sát vạch phổ; + Giữa kính ngắm phận tán sắc có gắn giác kế giúp ta đo góc nhiễu xạ, góc tán sắc làm thí nghiệm; + Đèn thuỷ ngân cường độ cao phát ánh sáng vùng ánh sáng nhìn thấy 2.4.2 Mục đích thí nghiệm - Quan sát phổ xác định bước sóng vạch quang phổ thuỷ ngân máy quang phổ cách tử; - ác định chiết suất lăng kính theo bước sóng khác máy quang phổ lăng kính, từ vẽ đường cong tán sắc thể mối quan hệ chiết suất môi trường bước sóng ánh sáng; - ác định chiết suất chất lỏng theo bước sóng khác 29 2.4.3 Dụng cụ thí nghiệm Bảng 2.1 Danh mục số lượng dụng cụ thí nghiệm Tên dụng cụ TT Số lƣợng Phổ kế/ giác kế Đèn Hg Nguồn cung cấp cho đèn Lăng kính với góc chiết quang 600, h=30mm Lăng trụ rỗng góc chiết quang 600, l=60mm, h=60mm ách tử nhiễu xạ vạch/mm ách tử nhiễu xạ vạch/mm ách tử nhiễu xạ 10 vạch/mm ách tử nhiễu xạ 50 vạch/mm 10 ách tử nhiễu xạ 600 vạch/mm 11 hước kẹp có du xích 12 hai rửa 250ml 13 Glycerol 250ml 30 Hình 2.3 Sơ đồ phân bố thiết bị thí nghiệm đo quang phổ 2.5.Thí nghiệm xác định bƣớc sóng vạch quang phổ thuỷ ngân qua máy quang phổ cách tử Chiếu vào cách tử chùm ánh sáng song song, ánh sáng đơn sắc ánh sáng trắng qua cách tử nhiễu xạ giao thoa với cho hệ vân riêng Lúc vị trí vân sáng xác định theo biểu thức: sin   k , b (2.9) b số cách tử Khi k  , với giá trị  ta có   , tức vân sáng hệ vân ứng với bước sóng  khác trùng tạo thành vạch màu trắng Đó vân 31 Khi k  , ứng với giá trị  có giá trị  xác định, tức vân sáng ứng với  khác không trùng tách rời mhau Với giá trị k xác định tạo thành quang phổ bậc k Như vậy, chùm sáng trắng qua cách tử nhiễu xạ bị tách thành nhiều quang phổ có bậc khác Ứng với k  1 có hai phổ bậc 1, k  2 có hai phổ bậc nằm đối xứng qua vân sáng Mỗi quang phổ màu tím xa dần tận màu đỏ Theo (2.9) ta thấy rằng, với k = ta thu nhiễu xạ cấp độ bước sóng ánh sáng đơn sắc xác định theo góc lệch  :   a sin  (2.10) Do đó, quan sát đo góc nhiễu xạ các vạch quang phổ thuỷ ngân cường độ cao, ta xác định bước sóng vạch Thí nghiệm xác định bước sóng vạch quang phổ thuỷ ngân máy quang phổ cách tử tiến hành theo bước sau đây: Bƣớc Bật đèn mở khe cho độ rộng khe đủ nhỏ thước vi kế gắn liền khe; Bƣớc Điều chỉnh ống chuẩn trực ống ngắm thẳng hàng với nhau, cho chữ thập vật kính ống ngắm vào tâm khe sáng; Bƣớc Điều chỉnh bàn đặt cách tử nằm mặt phẳng ống ngắm ống chuẩn trực Đặt cách tử nhiễu xạ 600 vạch/mm lên bàn cho ánh sáng tới vng góc với mặt cách tử Cố định bàn đặt cách tử; Bƣớc Xoay ống ngắm để quan sát phổ (quan sát phổ bậc 1), điều chỉnh khoảng cách ống ngắm bàn đặt cách tử để quan sát rõ vạch phổ, xoay ống ngắm cho chữ thập trùng với tâm vạch đơn sắc để quan sát góc 32 lệch tia đơn sắc Ghi lại góc lệch tương ứng với vạch đơn sắc quan sát giác kế Với vạch đơn sắc ta tiến hành đo lần để xác định góc nhiễu xạ  xác định góc lệch trung bình, sau ta tính bước sóng theo cơng thức:  = bsin  kết thí nghiệm ghi bảng 2.1 Bảng 2.2 Kết đo bước sóng vạch phổ Góc ( độ) 1 2 3 4 5   (  m) Màu Đỏ 21.58 21.54 21.59 21.57 21.62 21.58 0.613 Vàng 20.52 20.50 20.53 20.51 20.48 20.51 0.584 Xanh 19.25 19.24 19.26 19.23 19.22 19.24 0.561 17.25 17.26 17.28 17.24 17.27 17.26 0.504 anh nước biển 15.25 15.26 15.22 15.24 15.28 15.25 0.448 14.15 14.14 14.09 14.13 0.415 anh ngọc lam Tím 14.16 14.11 2.6 Thí nghiệm xác định chiết suất mơi trƣờng theo bƣớc sóng khác Đèn thủy ngân đèn phát ánh sáng trắng bao gồm tập hợp ánh sáng đơn sắc có dải màu biến thiên liên tục từ đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím 33 ho ánh sáng qua khe hẹp s máy quang phổ lăng kính, chiết suất phụ thuộc vào bước sóng ánh sáng theo công thức: e2 ; n   4 N m(0   ) (2.11) đó:  tần số ánh sáng; e điện tích nguyên tố; m khối lượng electron; N số nguyên tử chất điện môi đơn vụ thể tích; Mặt khác theo định luật khúc xạ ánh sáng: sin i  n sin r (2.12) ác tia sáng đơn sắc đến lăng kính với góc tới i, chiết suất lăng kính bước sóng đơn sắc khác Vì góc khúc xạ r khác Nên chùm sáng lăng kính chùm sáng đơn sắc ác chùm sáng hội tụ tiêu diện thấu kính bố trí buồng ảnh, ta quan sát thấy phổ ánh sáng trắng quang phổ liên tục Ngồi ra, có tượng hay bắt gặp hay ứng dụng vào đo đạc trường hợp quan sát góc lệch cực tiểu Khi thay đổi góc tới tia tới có góc tới tương ứng mà tia ló khỏi lăng kính tia tới đối xứng qua trục đối xứng lăng kính Lúc góc lệch tia tới tia ló góc lệch cực tiểu Dmin  2i  A (i1  i2  i, r1  r2  r ) sin A  Dmin A  n sin 2 (2.13) (2.14) 34 rong góc chiết quang lăng kính, n chiết suất lăng kính ứng với ánh sáng có góc lệch cực tiểu Dmin Như vậy, muốn biết chiết suất mơi trường làm lăng kính cho trước ánh sáng có bước sóng  , ta cần đo góc lệch cực tiểu ánh sáng qua lăng kính áp dụng cơng thức (2.14) để xác định [8] Thí nghiệm xác định chiết suất lăng kính với bước sóng khác máy quang phổ tiến hành theo bước sau đây: Bƣớc Bật đèn mở khe cho độ rộng khe đủ nhỏ thước vi kế gắn liền khe; Bƣớc Điều chỉnh ống chuẩn trực ống ngắm thẳng hàng với nhau, cho chữ thập vật kính ống ngắm vào tâm khe sáng; Bƣớc Điều chỉnh bàn đặt lăng kính nằm mặt phẳng ống ngắm ống chuẩn trực; Bƣớc Xoay ống ngắm để quan sát phổ, điều chỉnh khoảng cách ống ngắm bàn đặt lăng kính; Bƣớc Điều chỉnh ống ngắm cho chữ thập vật kính trùng với tâm vạch quang phổ liên tục thu (giả sử vạch vàng); Bƣớc oay bàn lăng kính từ từ giữ nguyên vị trí ống ngắm để quan sát dịch chuyển hệ vân Cố định bàn đặt lăng kính vị trí mà vân quan sát đổi chiều dịch chuyển Đó vị trí xảy góc lệch cực tiểu tia quan sát Xoay ống ngắm để vân quan sát trùng chữ thập Ghi lại giá trị góc lệch cực tiểu ứng với tia quan sát cách đọc số giác kế Làm tương tự với tia khác hệ vân 35 Với vạch đơn sắc tiến hành đo lần góc lệch cực tiểu Dmin xác định giá trị trung bình au tính tốn chiết suất n mơi trường theo công thức (2.14) ta kết bảng sau: Bảng 2.3 Kết đo chiết suất lăng kính với bước sóng khác Góc ( độ) D1 D2 D3 D4 D5 Dmin Đỏ 47.94 Vàng Xanh n 47.99 47.87 47.85 47.95 47.92 1.617 48.25 48.23 48.24 48.36 48.32 48.28 1.620 48.66 48.63 48.57 48.64 48.55 48.61 1.624 anh ngọc lam 49.37 49.33 49.29 49.22 49.34 49.31 1.631 anh nước biển 50.45 50.37 50.38 50.49 50.41 50.42 1.642 51.37 51.35 51.40 51.25 51.23 51.32 1.650 Màu Tím Dựa vào kết bảng 2, ta vẽ đồ thị biểu thị mối quan hệ chiết suất mơi trường bước sóng ánh sáng hình 2.4 36 Hình 2.4 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc chiết suất vào bước sóng ánh sáng 2.7 Kết luận rong chương chúng tơi trình bày cấu tạo hoạt động máy quang phổ dùng lăng kính dùng cách tử nêu số đặc trưng máy quang phổ dùng hai dụng cụ độ phân giải, độ tán sắc nêu cấu tạo máy quang phổ phịng thí nghiệm quang học quang phổ trường Đại học Vinh húng tơi tiến hành thí nghiêm với máy quang phổ dùng đèn thuỷ ngân phát ra, lắp ráp phịng thí nghiệm quang trường Đại học Vinh; đo góc nhiễu xạ tính tốn bước sóng sử dụng máy 37 quang phổ húng tơi tiến hành đo góc lệch cực tiểu qua lăng kính ứng với ánh sáng đơn sắc, từ xác định chiết suất lăng kính ánh sáng đơn sắc khác nhau, vẽ đồ thị biểu thị phụ thuộc chiết suất lăng kính vào bước sóng 38 KẾT LUẬN CHUNG Trong nội dung luận văn “Máy quang phổ ứng dụng máy quang phổ”, tập trung tìm hiểu sở lí thuyết nhiễu xạ tán sắc ánh sáng, cấu tạo nguyên lí hoạt động máy quang phổ, đồng thời tiến hành số thí nghiệm ứng dụng máy quang phổ Những kết thu tóm tắt sau: - Trình bày tổng quan nhiễu xạ tán sắc ánh sáng: nhiễu xạ sóng phẳng; nhiễu xạ qua khe hẹp; cách tử nhiễu xạ; tán sắc ánh sáng thuyết electron tán sắc ánh sáng; - Tìm hiểu cấu tạo nguyên lí hoạt động máy quang phổ cấu tạo máy quang phổ phịng thí nghiệm quang học quang phổ trường Đại học Vinh; - Tiến hành thí nghiệm với máy quang phổ dùng cách tử để xác định bước sóng đèn thuỷ ngân phát ra; - Tiến hành thí nghiệm với máy quang phổ dùng lăng kính để xác định chiết suất lăng kính ứng với ánh sáng có bước sóng khác Vẽ đồ thị biễu diễn phụ thuộc chiết suất mơi trường vào bước sóng ánh sáng 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO Huỳnh Huệ ( 1992); uang học, NXBGD Lê hanh Hoạch (1994), uang học, NXBGD [3] rương Hiếu Đấu , huyết lượng tử [4] P.Đoronhin– Phạm ăn Huấn dịch (2008), Vật lí đại cương, ĐH GHN [5] Nguyễn rần rác - Diệp Ngọc Anh (2007), uang học, ĐH P PHM [6] Jean and Marie Brebec - Phùng uốc Bảo(dịch) (2006), uang học sóng, NXBGD [7] Trần Ngọc Hợi-Phạm ăn hiều (2006), Vật lí đại cương, NXBGD [8] Applied sciences laboratory experiments, Phywe ... với máy quang phổ [1,3] 28 2.4 Cấu trúc máy quang phổ, mục đích thí nghiệm dụng cụ thí nghiệm 2.4.1 Cấu trúc máy quang phổ phòng thí nghiệm Máy quang phổ phịng thí nghiệm quang học quang phổ. .. CHƢƠNG MÁY QUANG PH VÀ CÁC ỨNG DỤNG 21 2.1 Cấu tạo nguyên lí hoạt động 21 2.2 Độ tán sắc máy quang phổ cách tử 22 2.3 Năng suất phân giải máy quang phổ cách tử 24 2.4 Cấu trúc máy quang phổ, mục... sắc song song sơ đồ quang học lúc sơ đồ cấu tạo máy quang phổ lăng kính 2.2 Độ tán sắc máy quang phổ cách tử Để so sánh tính máy quang phổ cách tử khác lựa chọn máy quang phổ thích hợp cho mục