Bài 26: Máy Quang Phổ - Quang Phổ

I. Máy quang phổ lăng kính:

* Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau (hay máy quang phổ dùng để nhận biết các thành phần cấu tạo của một chùm sáng phức tạp do nguồn sáng phát ra).

* Máy quang phổ lăng kính hoạt động dựa trên hiện tượng tán sắc ánh sáng.

* Máy gồm ba bộ phận chính:

1) Ống chuẩn trực: Là bộ phận tạo ra chùm tia song song. Gồm một khe hẹp F ở tiêu diện của thấu kính hội tụ L₁

2) Hệ tán sắc: Có tác dụng tán sắc ánh sáng. Gồm một (hoặc hai, ba) lăng kính P. Chùm sáng qua lăng kính gồm nhiều chùm song song, mỗi chùm có một màu.

3) Buồng ảnh: Để thu ảnh quang phổ (Các vạch quang phổ thực chất là ảnh thật của khe F trên máy quang phổ). Gồm một thấu kính hội tụ L₂ và một kính ảnh tại tiêu diện của nó.

*Qua máy quang phổ:

+ Chùm ánh sáng trắng cho ảnh là dải cầu vồng

+ Chùm ánh sáng do đèn Hidrô phát ra cho ảnh là 4 vạch: đỏ, lam, chàm, tím.

Hình ảnh ánh sáng trắng qua máy quang phổ

II. Quang phổ phát xạ:

Gồm quang phổ liên tục và quang phổ vạch phát xạ.

1) Quang phổ liên tục:

a) Định nghĩa: Quang phổ liên tục là quang phổ gồm một dải màu biến đổi liên tục (hay gồm nhiều dải sáng màu sắc khác nhau, nối liền nhau một cách liên tục). Với ánh sáng trắng, dải màu biến đổi từ đỏ đến tím.

b) Nguồn gốc phát sinh:

+ Do các vật rắn, lỏng hoặc khí có khối lượng riêng lớn (áp suất lớn) bị nung nóng phát ra.

c) Đặc điểm:

+ Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của vật phát sáng mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật.

+ Khi nhiệt độ của vật tăng dần thì cường độ bức xạ càng mạnh và miền quang phổ liên tục lan dần từ bức xạ có bước sóng dài sang bức xạ có bước sóng ngắn.

d) Ứng dụng:

+ Quang phổ liên tục dùng để xác định nhiệt độ của vật nóng phát sáng.

2) Quang phổ vạch phát xạ:

a) Định nghĩa:

+ Quang phổ vạch phát xạ là quang phổ gồm một hệ thống các vạch màu riêng biệt trên một nền tối.

b) Nguồn gốc phát sinh:

+ Do các chất khí hay hơi ở áp suất thấp bị kích thích phát sáng (do đốt nóng hoặc có dòng điện phóng qua) phát ra.

c) Đặc điểm:

+ Mỗi nguyên tố ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

+ Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng vạch, vị trí các vạch, màu sắc vạch và độ sáng tỉ đối giữa các vạch.

d) Ứng dụng:

Quang phổ vạch phát xạ dùng để nhận biết thành phần (định tính và định lượng) của các nguyên tố có trong một mẫu vật.

III. Quang phổ vạch hấp thụ:

1) Định nghĩa:

+ Quang phổ vạch hấp thụ là quang phổ gồm những vạch tối trên nền quang phổ liên tục (hay quang phổ liên tục thiếu vạch màu do bị chất khí hay hơi hấp thụ được gọi là quang phổ vạch hấp thụ của khí hay hơi đó).

2) Điều kiện để thu được QP vạch hấp thụ:

+ Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải nhỏ hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.

3) Định luật Kiếc – sốp:

+ Ở một nhiệt độ nhất định, một đám hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì nó cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó và ngược lại.

4) Ứng dụng:

+ Quang phổ vạch hấp thụ của mỗi nguyên tố cũng có tính chất đặc trưng riêng cho nguyên tố đó.

* Ngoài ra, chất lỏng và chất rắn cũng cho quang phổ hấp thụ nhưng nó chứa các ‘đám’, mỗi đám gồm nhiều vạch hấp thụ nối liền nhau một cách liên tục.

Bài tập luyện tập máy quang phổ - quang phổ của trường Nguyễn Khuyến

Câu 1: Ở nhiệt độ nhất định, nếu một đám hơi có khả năng phát ra hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng tương ứng λ1 và λ2 (với λ1 < λ2) thì nó cũng có khả năng hấp thụ

A. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng nhỏ hơn λ1.

B. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng trong khoảng từ λ2 đến λ3

C. hai ánh sáng đơn sắc đó.

D. mọi ánh sáng đơn sắc có bước sóng lớn hơn λ2.

Câu 2: Khi nói về quang phổ, phát biểu nào sau đây là đúng?

A. Các chất rắn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch.

B. Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng của nguyên tố ấy.

C. Các chất khí ở áp suất lớn bị nung nóng thì phát ra quang phổ vạch.

D. Quang phổ liên tục của nguyên tố nào thì đặc trưng cho nguyên tố đó.

Câu 3: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về quang phổ?

A. Quang phổ liên tục của nguồn sáng nào thì phụ thuộc thành phần cấu tạo của nguồn sáng ấy.

B. Mỗi nguyên tố hóa học ở trạng thái khí hay hơi nóng sáng dưới áp suất thấp cho một quang phổ vạch riêng, đặc trưng cho nguyên tố đó.

C. Để thu được quang phổ hấp thụ thì nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải cao hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục.

D. Quang phổ hấp thụ là quang phổ của ánh sáng do một vật rắn phát ra khi vật đó được nung nóng.

Câu 4: Quang phổ liên tục

A. phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát mà không phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát.

B. phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát.

C. không phụ thuộc vào bản chất và nhiệt độ của nguồn phát.

D. phụ thuộc vào bản chất của nguồn phát mà không phụ thuộc vào nhiệt độ của nguồn phát.

Câu 5: Quang phổ vạch phát xạ

A. của các nguyên tố khác nhau, ở cùng một nhiệt độ thì có độ sáng tỉ đối giữa các vạch là như nhau.

B. do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khí ở áp suất lớn phát ra khi bị nung nóng.

C. là một dải có mà từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.

D. là hệ thống những vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

Câu 6: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây là sai?

A. Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

B. Quang phổ vạch phát xạ của nguyên tố hóa học khác nhau thì khác nhau.

C. Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn hoặc chất lỏng phát ra khi bị nung nóng.

D. Trong quang phổ vạch phát xạ của nguyên tử hiđrô, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là: vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm, vạch tím.

Câu 7: Khi nói về quang phổ vạch phát xạ, phát biểu nào sau đây đúng?

A. Trong quang phổ vạch phát xạ của hiđrô, ở vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng là vạch đỏ, vạch cam, vạch chàm và vạch tím.

B. Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch tối nằm trên nền màu của quang phổ liên tục.

C. Quang phổ vạch phát xạ của một nguyên tố là một hệ thống những vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

D. Quang phổ vạch phát xạ do chất rắn hoặc chất lỏng phát ra khi bị nung nóng.

Câu 8: Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng

A. nhiễu xạ ánh sáng. B. tán sắc ánh sáng.

B. giao thoa ánh sáng. D. tăng cường độ chùm sáng.

Câu 9: Chiếu ánh sáng do đèn hơi thủy ngân ở áp suất thấp (bị kích thích bằng điện) phát ra vào khe hẹp F của một máy quang phổ lăng kính thì quang phổ thu được là

A. bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

B. một dải sáng có màu từ đỏ đến tím nối liền nhau một cách liên tục.

C. các vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

D. các vạch sáng, vạch tối xen kẽ nhau đều đặn.

Câu 10: Bộ phận nào sau đây là một trong ba bộ phận chính của máy quang phổ?

A. Mạch tách sóng.

B. Phần ứng.              

C. Phần cảm.             

D. Ống chuẩn trực.

Hướng dẫn giải bài tập luyện tập máy quang phổ - quang phổ

Giáo viên biên soạn : Bùi Trần Đức Anh Thái

Đơn vị: Trường THCS - THPT Nguyễn Khuyến