sai số trong quang học

L/O/G/O
SAI SỐ TRONG

PHƯƠNG PHÁP
ĐO QUANG
Nhóm 5
Sai số do máy
Sai số do phương pháp
Giới thiệu máy
Nguyên nhân
Hướng cải thiện
Máy quang phổ tử ngoại khả kiến
•
Các loại máy quang phổ: máy quang
phổ nghiệm ,máy quang phổ ký hay
quang phổ chụp ảnh và máy quang phổ
kế
Đặc điểm chung của
các thiết bị quang phổ:
•
Trong phân tích quang phổ người ta các hệ
thống thiết bị chia thành 3 khối chức năng sau:
hệ thống chiếu sáng , hệ thống tán sắc,và hệ
thống ghi phổ.
•
Hệ thống chiếu sáng bao gồm: nguồn kich thích
và hệ thống tụ quang để chiếu sáng vào khe
máy quang phổ.
Hệ thống tán sắc gồm có: khe quang phổ,hai hệ thống
vật kính chuẩn trực và buồng ảnh,và chủ yếu là phần tử
tán sắc.

Hệ thống nhận – ghi phổ được đặt đúng vào mặt tiêu
cự của máy. Trong các máy nhìn bằng mắt thì ở mặt tiêu
cự người ta đặt thị kính . Với các máy quang phổ chụp
ảnh người ta đặt kính ảnh còn với các máy quang phổ
điện người ta đặt khe ra có lắp tế bào quang điện hoặc
nhãn quang điện và cấu trúc ghi phổ cần thiết.
2. Nguyên nhân sai số do dụng cụ:
•
Do thay đổi công suất của nguồn.
•
Các đặc tính của detector nhiễu điện
•
Các vị trí cuvet
•
Ngoài ra luôn luôn xuất hiện sai số chủ quan
của người đo máy có liên quan đến việc tính
các chỉ số theo thang mật độ quang hay độ
truyền quang . Nguồn sai số này thường là từ
0,2 – 1%.
Ta xét sai số do tính theo thang đo:
Trên nhiều máy đo phổ trắc quang thì giá trị của độ
truyền quang đo được được tính theo dụng cụ có kim
chỉ bút ghi hay theo một hệ thống tương tự. Các cấu trúc
này là một nguồn sai số thường gặp chính khi đọc các
chỉ số . Đối với một máy thiết kế đúng thì sai số khi tính
sẻ là hằng định và có thể bằng bề dày của kim tương
ứng vơi phép xác định theo thang dụng cụ.
Đối với bút ghi sai số cố định sẽ gây ra do bề rộng của
đường bút ghi
Ta xét định luật Bouguer-Lambert-Beer

Vì I
0
= const, lấy đạo hàm của A theo I ta được
•
Vậy sai số tuyệt đối khi đo A:
•
Và sai số tương đối của phép đo A :

Như vậy các sai số khi đo A (tương đối và tuyệt
đối) đều là 1 hàm số của A.
Sai số ngẫu nhiên
0 0
lg lg
I i
A
I i
= =
0,434
dI
dA
I
= −
0,434.10
A
dI
dA
I
= −
10
0,434. .

A
dI
dA
A I
= −
Xét 2 đồ thị:
dA/A
0.434
A
Với dI/IO = const
0.434 dI/IO
dA
(b)
(a)
2,7dI/I
0
Đồ thị biểu diễn sai số
(a)Sai số tuyệt đối
(b)Sai số tương đối
•
A=0.434 thì phép đo A mắc phải sai số nhỏ
nhất và bằng
•
A càng nhỏ hơn hay lớn hơn 0.434 thì phép đo
A mắc sai số càng lớn
•
Do đó muốn đo độ hấp thụ quang được chính
xác, chỉ nên đo những dung dịch có độ hấp thụ
quang ở lân cận giá trị 0.434.
0

2,7
dI
I
Cách xác định giá trị Trong công thức tính sai
số khi đo A:
•
Với dT là độ nhạy đặc trưng cho mỗi máy đo,
ứng với từng miền phổ
•
Theo Ringbon nên đo A trong khoảng
(0,22:0,8). Khi đó sai số mắc phải nằm trong
khoảng
•
Sau đó, các nghiên cứu cho thấy có thể đo A
trong khoảng (0,1:1,1). Khi đó sai số mắc phải
là (gấp đôi sai số tối thiểu).
0 0
I dI
T dT
I I
= → =
0
dI
I
0
3,4
dI
I
0
5,4

dI
I
Để tính sai số nồng độ cần nghiên cứu ảnh
hưởng độ không tin cậy của phép đo độ truyền
quang đối với giá trị đã tính toán của nồng độ.
Ta viết định luật Beer dưới dạng:
0
10
abc
I
T
I
−
= =
Nhóm 05
Định nghĩa mật độ quang:
1 1 1 1
lg ln 0,434ln (1)
2,303
0,434
(2)
0,434
hay (3)
A
T T T
dA
dT T
dA dT
T
= = =

= −
= −
Đánh giá sai số tương đối về nồng độ thay A=abc
( )
(5)
.ln
d abc ab dc dc dT
abc abc c T T
= = =
Đánh giá sai số tương đối của giá trị mật độ quang:
0,434
(4)
. .ln
dA dT dT
A T A T T
= − =
Tìm sai số tương đối về nồng độ bằng cách lấy
đạo hàm 2 vế phương trình (5) theo T và cho nó bằng 0
2
2 2
2
2
1
(ln 1)
(6)
( ln )
0
0 là vô lí
ln 1 0 0,368 36,8%
1

ln 1 0 lg 0,434
2,3
d C T C
dT T T
d C
cho
dT
C
T T e hay
T T A
−
− +
=
=
∗ =
∗ + = ⇒ = =
∗ + = ⇒− = = =
Sai số tương
đối (%) về mật
độ quang hay
nồng độ truyền
quang (%) do
có 1% sai số
tuyệt đối khi
tính độ truyền
quang(%)
Nhóm 05