Phổ hấp thụ và phổ phát xạ

Chia sẻ: Sasaki Makky | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

91
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Theo cơ học lượng tử, các nguyên tử chỉ tồn tại ở các mức thế năng không liên tục. Thế năng của nguyên tử phụ thuộc vào cấu hình điện tử và sự dịch chuyển của các điện tử lớp ngoài giữa các mức năng lượng cố định để phát xạ hoặc hấp thụ photon.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phổ hấp thụ và phổ phát xạ

Phổ hấp thụ và phổ phát xạ
• Theo cơ học lượng tử, các nguyên tử chỉ tồn tại ở các mức thế năng không liên tục. Thế năng của nguyên tử phụ thuộc vào cấu hình điện tử và sự dịch chuyển của các điện tử lớp ngoài giữa các mức năng lượng cố định để phát xạ hoặc hấp thụ photon. • Phổ nguyên tử chỉ liên quan đến sự dịch chuyển của điện tử từ mức năng lượng này sang mức năng lượng khác. Mỗi sự dịch chuyển đều ứng với một tần số riêng của cả phổ hấp thụ và phát xạ. Tần số của các dạng bức xạ phỏt xạ hoặc hấp thụ tỷ lệ thuận với sự thay đổi thế năng. • Phổ phát xạ xuất hiện khi điện tử dịch chuyển từ mức năng lượng cao về mức năng lượng thấp hơn. • Phổ ứng với năng lượng dịch chuyển điện tử từ mức cơ bản lên mức kích thích được gọi là phổ hấp thụ.
Các dụng cụ trong hệ phổ hấp thụ và phổ phát xạ Mẫu đo Nguồn Dụng cụ Tế bào Thiết bị tạo bức bổ xung Phổ kế quang đọc xạ điện đầu ra
• Nguồn tạo bức xạ: Cung cấp bức xạ có bước sóng phù hợp cho việc nghiên cứu mẫu trong từng trường hợp cụ thể. • Để phổ kế cho các bức xạ có tần số khác nhau, người ta sử dụng các dụng cụ bổ xung như các dạng lăng kính, bộ lọc sắc hoặc các cách tử. • Khi nguồn bức xạ chiếu vào mẫu, một phần sẽ bị hấp thụ, phần còn lại sẽ truyền qua và rơi vào tế bào quang điện, dụng cụ này sẽ chuyển tín hiệu quang thành điện. Tín hiệu, sau khi được khuếch đại sẽ được xử lý tại phần đọc ở đầu ra dưới dạng đồ thị hoặc file kết quả. • Phổ kế: Là dụng cụ bao gồm các linh kiện nhận bức xạ, phân chia và đưa ra chùm tia có bước sóng lựa chọn trong vùng phổ xác định. Phổ kế cho phép xác định sự phụ thuộc của công suất bức xạ vào bước sóng. • Quang-phổ kế: Là phổ kế cùng các thiết bị hỗ trợ để có thể xác định tỷ phần công suất bức xạ của hai chùm tia như một hàm số của bước sóng phổ. Hai chùm tia bức xạ có thể được phân biệt bởi không gian, thời gian hoặc cả hai thông số trên.
Đèn hydrogen. • Làm việc trong vùng cực tím (UV), trong điều kiện áp suất thấp (0.2- 5 torr) và điện áp thấp (40V DC). • Cathode được nung nóng là cơ chế chính để duy trì sự phát bức xạ. • Đặc điểm quan trọng nhất của loại đèn này là khẩu độ cơ học giữa cathode và anode, dùng để nén chùm sáng đi qua một lỗ hẹp (đường kính 0.6- 1.5mm ). • Đèn hydrogen cung cấp bức xạ mạnh và liên tục trong vùng phổ thấp hơn 360nm. • Nếu được bảo vệ bởi SiO2 đèn có thể cho phổ bức xạ ở vùng sóng 160nm. • ở các bước sóng lớn hơn 380nm, đèn cho phổ phát xạ có các vạch trùng nhau liên tục và tạo ra nhiễu.
Đèn sợi đốt phỏt sáng • Dùng cho các hệ đo phổ trong vùng bước sóng từ 350nm đến 2.5m. • Sử dụng sợi đốt W nung nóng đến phát sáng bằng dòng điện. Sợi đốt được đặt trong ống thủy tinh hàn kín, bên trong có thể là khí trơ hoặc chân không. Sợi đốt được xoắn lại để tăng cường độ phát xạ. • Đèn Halogen- Wolfram là một dạng đặc biệt của đèn sợi đốt nóng sáng. Đèn được bọc bằng thuỷ tinh thạch anh để tăng nhiệt độ làm việc tới 3500K. Khí I2 được đưa vào bên trong ống thuỷ tinh, trong quá trình phát sáng xảy ra phản ứng hóa học tạo khí: I +W =WI2(khí), khí này bám vào sợi đốt W và phục hồi sợi đốt, quá trình cứ diễn ra liên tục như vậy và đèn luôn được làm sạch. Đèn loại này duy trì trên 90% ánh sáng so với ban đầu trong suốt thời gian hoạt động.
ổn định bức xạ • Dòng quang điện xuất hiện khi chiếu chùm bức xạ vào Detector tỷ lệ thuận với điện áp đặt vào đèn. Để ổn định dòng quang điện trong khoảng 0,2% (ứng với độ chính xác của hệ phổ) thì nguồn điện áp cho sợi đốt cần phải được điều chỉnh làm ổn định. • Nguồn được ổn định bằng cách sử dụng các bộ pin nạp hoặc các biến thế chuyển điện áp xoay chiều thành một chiều. • Bằng cách đặt một detector thứ 2 trên đường đi của chùm sáng từ nguồn tới mẫu, có thể hiệu chỉnh được tín hiệu ở đầu ra của đèn. Điều này được thực hiện do có sự hồi tiếp tín hiệu đến nguồn điện áp đặt vào đèn nhằm mục đích tăng hoặc giảm dòng đầu ra.
Chế độ điều biến hoặc xung của đèn • Sử dụng nguồn điện áp hồi tiếp cho đèn cho phép nguồn làm việc ở chế độ điều biến hoặc chế độ xung. • ở chế độ điều biến, nguồn điện áp bên ngoài được điều biến để tạo các tín hiệu hình sin, hình chữ nhật hoặc dạng răng cưa. Sử dụng tín hiệu hồi tiếp quang và điều biến điện áp ngoài, cho phép nhận các tín hiệu quang có mức méo thấp nhất. • ở chế độ xung, đèn làm việc ở mức công suất cao hơn bình thường, dòng hư kháng được thiết lập ở giá trị thấp và giá trị dòng tăng trong thời gian phát xung. Dòng tăng mạnh nhất ở vùng tia cực tím và yếu nhất ở vùng hồng ngoại. Thời gian ngắn nhất của một xung là 300s, thời gian dài nhất có thể vài giây hoặc lâu hơn phụ thuộc vào loại đèn. • Trong cả hai chế độ điều biến và xung thì tuổi thọ của đèn đều bị giảm.