Giải bài 26 vật lí 12: Các loại quang phổ

Nội dung bài viết gồm hai phần:

• Lý thuyết
• Hướng dẫn giải bài tập SGK

A. Lý thuyết

Máy quang phổ là dụng cụ để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc.

I. Giới thiệu sơ lược về máy quang phổ lăng kính

Cấu tạo: Gồm 3 bộ phận chính:

1. Ống chuẩn trực: Gồm một thấu kính hội tụ và một khe hẹp F đặt ở tiêu điểm chính của thấu kính, có tác dụng biến chùm sáng phân kì thành chùm sáng song song sau khi đi qua ống chuẩn trực.
2. Hệ tán sắc: Gồm một hoặc nhiều lăng kính P, có tác dụng phân tích chùm ánh sáng tới thành chùm sáng đơn sắc, song song.
3. Buồng tối (buồng ảnh): Là hộp kín, một đầu gắn thấu kính hội tụ, đầu kia có phim ảnh, có tác dụng hội tụ các tia sáng của các ánh sáng đơn sắc do đó mà ta thu được hệ ảnh của khe hẹp F, mỗi ảnh ứng với một bước sóng xác định và được gọi là một vạch phổ.

Chú ý: Tập hợp các vạch quang phổ chụp được làm thành quang phổ của nguồn sáng.

II. Các loại quang phổ

1. Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch sáng (vạch màu) riêng lẻ trên nền tối.

Nguồn phát: Các chất khí áp suất thấp được nung đến nhiệt độ cao, hoặc được kích thích.

Đặc điểm:

• Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch (màu sắc các vạch) và độ sáng tỉ đối của các vạch.
• Mỗi nguyên tố hóa học có một quang phổ vạch đặc trưng cho nguyên tố đó.

Ứng dụng: xác định thành phần nguyên tố cấu tạo nên vật.

2. Quang phổ vạch hấp thụ

Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống các vạch tối trên nền quang phổ liên tục.

Điều kiện để có quang phổ vạch hấp thụ: Đặt một chất khí áp suất thấp trên đường đi của một chùm ánh sáng trắng.

Đặc điểm:

• Vị trí của các vạch tối trùng với vị trí các vạch màu của nguyên tố có trong chất khí đang xét trong điều kiện chất khí ấy được phát sáng.
• Nếu đặt trên đường đi của chùm ánh sáng trắng một chất rắn hoặc chất lỏng thì trên nền quang phổ liên tục của nguồn sáng trắng ta thấy có những đám vạch tối. Đó là do các nguyên tố của chất rắn và chất lỏng hấp thụ rất nhiều bức xạ đơn sắc kề nhau.

Ứng dụng: Nhận biết thành phần cấu tạo các vật.

3. Quang phổ liên tục

 Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục (liền nhau, không bị đứt đoạn) bắt đầu từ màu đỏ.

Nguồn phát: Quang phổ liên tục do các chất rắn, chất lỏng hoặc chất khi áp suất cao  (chất khí có tỉ khối lớn) được nung nóng đến phát sáng phát ra.

Đặc điểm:

• Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng, không phụ thuộc vào cấu tạo chất của vật.
• Nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mở rộng dần về phía tím.