TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ 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
Địa chỉ bạn đã tải:
/>Địa chỉ bạn đã tải:
/>Nơi bạn có thể thảo luận:
/>Nơi bạn có thể thảo luận:
/>Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí:
/>Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí:
/>Dự án dịch học liệu mở:
/>Dự án dịch học liệu mở:
/>Liên hệ với người quản lí trang web:
Yahoo:
Gmail:
Liên hệ với người quản lí trang web:
Yahoo:
Gmail:
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 II: Nguồn sáng
Nguồn sáng
Dùng trong quang
phổ phát xạ
Dùng trong quang
phổ hấp thụ
Dùng trong quang
phổ raman
•
Nguồn sáng đơn sắc
•
Cường độ mạnh
•
Vạch bức xạ hẹp
•
Cường độ mạnh
•
Vùng phổ rộng
•
Bước sóng thay đổi liên
tục
•
Phông không liên tục
•
Có khả năng kích thích
các nguyên tố
•
Điều chỉnh được năng
lượng kích thích
Ngọn lửa,
hồ quang
tia điện..
Đèn catốt rỗng,
Đèn hiđro
Đèn Xenon…
Các nguồn sáng
laser
Nội dung chương 2
I. Nguồn sáng dùng trong quang phổ phát xạ
1. Ngọn lửa
2. Nguồn plasma cao tần
3. Hồ quang
4. Tia điện
II. Nguồn sáng trong quang phổ hấp thụ, huỳnh quang và tán xạ raman
1. Đèn dây tóc wolfram
2. Nguồn bức xạ hồng ngoại
3. Đèn thủy ngân
4. Đèn Hg-Xe
5. Đèn đơtêri
6. Đèn Xenon
7. Đèn catốt rỗng
8. Nguồn sáng laser
1. Ngọn lửa
a) Cấu tạo: gồm 3 vùng
•
Vùng sơ cấp: nhiệt độ thấp
•
Vùng trung gian: nhiệt độ ổn định và cao nhất nên
khi phân tích phải đưa mẫu vào vùng này
•
Vùng cháy thứ cấp: nhiệt độ thấp, nơi xảy ra các
phản ứng thứ cấp
Mẫu phải chuyển thành dung dịch, và phun dưới
dạng sương
I. Nguồn sáng dùng trong quang phổ phát xạ
Nhiệt độ các vùng của
ngọn đèn khí
Thành phần nhiên
liệu
Nhiệt độ (K)
Propan+ không
khí
2267
Propan+ oxi 3094
Hydro + không
khí
2380
Hydro + oxi 3080
Acetylen + không
khí
3150
Acetylen + oxi 3342
b) Thông số của ngọn lửa với
một vài thành phần nhiên liệu
C) Ưu điểm:
dễ sử dụng
giá thành thấp
d) Nhược điểm:
Khó điều chỉnh năng
lượng của ngọn lửa
Nhiệt độ không cao nên
chỉ dùng kích thích kim
loại kiềm
Khó xác định hàm lượng
nguyên tố trong mẫu do
có các sản phẩm trung
gian
a. Cấu tạo
•
Một ống thạch anh quấn quanh bởi cuộn cảm
ứng
•
Cuộn cảm ứng nối với máy phát điện cao tần
•
Luồng khí Argon thổi vào bên trong ống thạch
anh tạo nên plasma và để làm nguội ống thạch
anh
2. Nguồn plasma cao tần
b.Ưu điểm:
•
Cho nhiệt độ cao 9000-10.000K, ổn định, thời
gian tồn tại lâu, không có các phản ứng thứ cấp
•
Đây là nguồn kích thích lý tưởng do có thể kích
thích rất nhiều nguyên tố từ dễ đến khó
•
Mẫu nghiên cứu được chuyển dưới dạng sương
c. Nhược điểm:
Giá thành cao do phải liên tục dùng khí Ar đắt tiền
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 3500-8000
0
C
•
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 cao nhưng cháy
không 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 không cần công suất
lớn
•
Điện được nạp vào tụ điện
sau đó phóng qua hai điện
cực
•
Nhiệt độ ở tâm plasma rất
cao 4000-7000
0
C
•
Dùng để phân tích các mẫu
kim loại, hợp kim và dung
dịch rất tốt
Hình ảnh một tia điện
Nguồn sáng Vùng bức xạ
Đèn wolfram 320-2.500nm
Thanh bán dẫn đốt nóng
(SiC,Zirconi, Ytri..)
1000-40.000nm
Đèn Hg áp suất thấp 185 và 254nm
Đèn Hg áp suất cao 573 và 546nm
Đèn H
2,
D
2
180-370nm
Đèn Xenon 200-2500nm
Một số nguồn sáng
II. Nguồn sáng trong quang phổ hấp thụ,
huỳnh quang và tán xạ Raman
1. Đèn Wolfram
a) Đặc điểm
•
Vùng phổ rộng từ 320-2.500nm, liên tục từ khả kiến đến
tử ngoại
•
Dây tóc thường đốt nóng bằng dòng điện
•
Vỏ đèn bằng thủy tinh thì có thể truyền qua bức xạ từ
320-2500nm
•
Vỏ đèn bằng thạch anh thì có thể truyền qua bức xạ từ
200-3000nm
b) Cấu tạo đèn sợi đốt wolfram
2. Nguồn bức xạ hồng ngoại liên tục
•
Thanh bán dẫn SiC khi đốt nóng bằng
dòng điện cho phổ hồng ngoại liên tục từ
1000-4000nm
•
Ngoài ra có thể thay SiC bằng thanh
Nemst thì phổ từ 400-20.000nm
•
Bóng đèn Halogen Wolfram cũng dùng
làm nguồn hồng ngoại mạnh
Một số loại đèn hồng ngoại Halogen wolfram
vỏ thạch anh
Chất khí Halogen có tác
dụng đưa wolfram bay
hơi bám trên thành đèn
trở về lại dây tóc nên
hiệu suất sẽ cao hơn
3. Đèn thủy ngân
•
a) Đặc điểm
•
Cho bức xạ đơn sắc
•
Cường độ khá mạnh trong vùng khả kiến và tử ngoại
•
Phổ bức xạ thay đổi theo áp suất
Đèn Hg áp suất thấp: 0.01-1mmHg
Đèn Hg áp suất cao: 1-3mmHg
Đèn Hg áp suất siêu cao: vài chục atm
b) Đối với đèn Hg áp suất cao và siêu cao:
•
Hai điện cực được đặt gần nhau và sử dụng phóng
điện hồ quang
•
Anốt có kích thước to hơn để chịu được sự bắn phá
của điện tử
Đèn Hg áp suất cao
c. Đèn Hg áp suất thấp
Đèn huỳnh quang một ví dụ cho
đèn Hg có áp suất thấp
Đèn huỳnh 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 D
2
Cấu tạo có gốm bao quanh
để ngăn sự phóng điện ngoài
ý muốn
Đèn D
2
sử dụng cột phóng
điện dương của phóng điện
hồ quang
Cho phổ liên tục trong vùng
tử ngoại từ 180-370nm