1. Lý thuyết
+ Máy quang phổ lăng kính gồm 3 bộ phận chính: Ống chuẩn trực: là bộ phận tạo ra chùm tia song song.
Lăng kính: là bộ phận phân tích chùm sáng song song thành những chùm sáng đơn sắc song song khác nhau.
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
Buồng ảnh là kính ảnh đặt tại tiêu diện ảnh của thấu kính hội tụ để quan sát quang phổ.
Máy quang phổ lăng kính hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.
+ Quang phổ của chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí có áp suất lớn khi bị nung nóng phát ra là quang phổ liên tục. Quang phổ liên tục là một dải có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục. Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc nhiệt độ của chất phát xạ.
+ Quang phổ phát xạ của chất khí ở áp suất thấp khi bị nung nóng phát ra là quang phổ vạch. Quang phổ vạch là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối. Quang phổ vạch của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố ấy.
+ Quang phổ hấp thụ là các vạch hay đám vạch tối trên nền của một quang phổ liên tục. Quang phỏ vạch hấp thụ do các chất khí ở áp suất thấp hấp thụ các vạch màu của quang phổ liên tục để tại đó trở thành các vạch tối. Quang phổ hấp thụ của các chất khí chứa các đám vạch hấp thụ và là đặc trưng cho chất khí đó.
Ở một nhiệt độ nhất định, một đám khí hay hơi có khả năng phát ra ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.
+ Bức xạ (hay tia) hồng ngoại là bức xạ mà mắt không nhìn thấy và ở ngoài vùng màu đỏ của quang phổ.
+ Bức xạ (hay tia) tử ngoại là bức xạ mà mắt không nhìn thấy và ở ngoài vùng màu tím của quang phổ.
+ Tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng thông thường và đều là sóng điện từ.
+ Tia hồng ngoại có bước sóng lớn hơn bước sóng ánh sáng đỏ, tia tử ngoại có bước sóng nhỏ hơn bước sóng ánh sáng tím.
+ Vật có nhiệt độ cao hơn môi trường xung quanh thì phát bức xạ hồng ngoại ra môi trường. Nguồn hồng ngoại thông dụng là bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điôt hồng ngoại.
+ Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt, tác dụng hóa học. Tia hồng ngoại được ứng dụng để sưởi ấm, sấy khô, làm các bộ điều khiễn từ xa, để quan sát, quay phim trong đêm, ...
+ Vật có nhiệt độ trên 2000 0C thì phát được tia tử ngoại, nhiệt độ của vật càng cao thì phổ tử ngoại của vật trải càng dài hơn về phía sóng ngắn.
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
+ Tia tử ngoại tác dụng lên phim ảnh, kích thích sự phát quang của của kẻm sunfua, kích thích nhiều phản ứng hóa học, làm ion hóa các chất khí, gây hiện tượng quang điện và có tác dụng sinh lí. Do tác dụng diệt khuẩn, tia tử ngoại được sử dụng để tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế.
Tia tử ngoại bị nước, thủy tinh... hấp thụ mạnh nhưng lại có thể truyền qua được thạch anh.
+ Khi chùm electron nhanh (tức là có năng lượng lớn) đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X (còn gọi là tia Rơn-ghen).
+ Tia X là sóng điện từ có bước sóng từ 10-11 m đến 10-8 m.
+ Tia X có khả năng đâm xuyên mạnh, có tác dụng làm đen kính ảnh, làm phát quang một số chất, làm ion hóa không khí và hủy diệt tế bào. + Tia X được ứng dụng để dò khuyết tật bên trong các sản phẩm, để chụp điện, chiếu điện, để chữa bệnh ung thư cạn, sửa dụng trong các máy đo liều lượng tia X, …
+ Tia gamma (γ) là sóng điện từ có bước sóng nhỏ hơn bước sóng (tần số lớn hơn) tia X (học ở phần Vật lý hạt nhân nhưng thường đưa vào phần này để so sánh).
+ Sóng điện từ, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X, tia gamma đều có cùng bản chất là sóng điện từ, chỉ khác nhau về tần số (hay bước sóng). Các sóng này tạo thành một phổ liên tục gọi là thang sóng điện từ.
2. Công thức
+ Mối liên hệ giữa bước sóng ánh sáng đơn sắc trong chân không và tần số: λ = c f . + Tia hồng ngoại: 0,76 µm ≤ λ ≤ 1 mm. + Ánh sáng nhìn thấy: 0,38 µm ≤ λ ≤ 0,76 µm. + Tia tử ngoại: 1 nm ≤ λ ≤ 0,38 µm.
+ Tia Rơn-ghen (tia X): 10-11 m ≤ λ ≤ 10-8 m. + Tia gamma: λ < 10-11 m.
+ Động năng của electron khi tới đối catôt trong ống phát tia X: Wđ = 2
1
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
+ Tần số lớn nhất hay bước sóng nhỏ nhất của tia X mà ống Culitgiơ phát ra: eU0AK = hfmax = λmin
hc
Lý thuyết – Công thức Lý 12CB – Dương Văn Đổng – Bình Thuận
Chương VI. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG