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

VẬT LÝ 12

BÙI VĂN KHOA


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:

C

S

F
L1
L

èng chuÈn
trùc

P

L2

Lăng kính

K


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?
C
S

F
L1

L

èng chuÈn
trùc

L2

K


2. Hệ tán sắc
- Gồm một (hoặc hai, ba…) lăng kính P.

- Chùm tia song song ra khỏi ống chuẩn trực, sau khi
sáng
khinhiều
qua chùm tia đơn sắc,
qua hệ tán sắc,Chùm
sẽ phân
tánsau
thành
hệ tán sắc có đặc điểm
song song.
gì?
C

S

F
L1
L

èng chuÈn
trùc

L2

Lăng kính

K


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.
C
S

S1

F
L1

S2
L2

L

K
èng chuÈn
trùc

Lăng kính

Buồng
ảnh

Quang
phổ của
nguồn S


HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY QUANG PHỔ
LĂNG KÍNH
C
F

JS

L

L1

L2

K

Quang phổ


- 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.


Bài 26 Tiết 44

CÁC LOẠI QUANG PHỔ

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
S

J

L1

L

L2

F

Quang phổ
liên tục

5000C

30000C

II. Quang phổ Quang
phát xạphổ liên tục là gì?
1. Quang phổ liên tục
a. Định nghĩa:
- Quang phổ liên tục là một dải sáng có màu biến
đổi liên tục theo chiều từ đỏ đến tím.

b. Nguồn phát:
- Các chất rắn, lỏng hoặc khí có áp suất lớn bị nung
nóng sẽ phát ra quang phổ liên tục.


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
sóng ngắn (ánh sáng tím)
d. Ứng dụng:
- Dựa vào quang phổ liên tục để xác định nhiệt độ
của các vật sáng do bị nung nóng. (Bằng cách so
sánh độ sáng của vạch màu ở bước sóng nào đó
của nguồn với độ sáng của vạch màu tương ứng
của nguồn nhiệt có nhiệt độ biết trước)


Bài 26 Tiết 44

CÁC LOẠI QUANG PHỔ

II. Quang phổ phát xạ :
Quang phổ phát xạ của một chất là quang phổ của ánh sáng do
chất đó phát ra khi được nung nóng đến nhiệt độ cao.
Quang phổ phát xạ được chia làm hai loại là quang phổ liên tục
và quang phổ vạch.

1.Quang phổ liên tục
- Quang phổ liên tục là quang phổ gồm một dải ánh sáng có màu
thay đổi một cách liên tục từ đỏ đến tím
- Nguồn phát: Các vật rắn, lỏng, khí, có áp suất lớn phát ra
quang phổ liên tục khi bị nung nóng.
- Tính chất: không phụ thuộc bản chất của vật phát sáng, chỉ phụ
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.
- Ứng dụng: xác định nhiệt độ của vật phát sáng, đặc biệt là
những vật ở xa như Mặt Trời, các ngôi sao, … .


2. Quang phổ vạch:
a. Định nghĩa
- Quang phổ vạch là hệ thống các vạch sáng riêng
lẻ, ngăn cách nhau bởi những khoảng tối.

b. Nguồn phát
- Quang phổ vạch do chất khí ở áp suất thấp phát
ra khi bị kích thích bằng nhiệt hay bằng điện.

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.

Ví dụ:
- Quang phổ vạch phát xạ của Hiđrô gồm 4 vạch:
đỏ, lam, chàm, tím.
- Quang phổ vạch phát xạ của Natri gồm 2 vạch
vàng nằm rất gần nhau.


III. Quang phổ hấp thụ
☻ Cách tạo ra 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.


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.

2. Nguồn phát
- Chất rắn, lỏng, khí đều cho được quang phổ hấp thụ.

3. Tính chất
- Quang phổ hấp thụ của các chất khí chứa các vạch hấp thụ và đặc trưng
cho chất khí đó. Ở một nhiệt độ nhất định, một vật chỉ hấp thụ những bức
xạ nào mà nó mà nó có khả năng phát xạ, và ngược lại, nó chỉ phát ra
những bức xạ nào mà nó có khả năng hấp thụ.

4. Ứng dụng
Nhận biết sự có mặt của các nguyên tố hoá học có trong các hỗn hợp
hay hợp chất.


Bài 26 Tiết 44

CÁC LOẠI QUANG PHỔ

II. Quang phổ phát xạ :

1. Quang phổ liên tục
2. Quang phổ vạch
- Quang phổ vạch là hệ thống những vạch sáng riêng lẻ ngăn
cách nhau bởi những khoảng tối.
- Nguồn phát: Do chất khí ở áp suất thấp phát ra, khi bị kích
thích bằng nhiệt, hay bằng điện.
- Tính chất: quang phổ vạch của các nguyên tố khác nhau thì

khác nhau về số lượng các vạch, về vị tri (bước sóng) và độ sáng
tỉ đối giữa các vạch
Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho
nguyên tố ấy.
- Ứng dụng: xác định thành phần cấu tạo của các hỗn hợp hay
hợp chất.


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.


Câu hỏi vận dụng 2

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
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

Quang phổ vạch của nguyên tử Hiđrô