Phân loại sóng điện từ, các loại quang phổ

Tùy bước sóng mà sóng điện từ được phân vào các vùng khác nhau. Phép phân tích quang phổ có thể xác định được một sóng điện từ thuộc vùng nào, mang những thông tin gì về nhiệt độ cũng như cấu tạo của vật phát ra nó.

Các loại quang phổ

Các loại quang phổ

Loại	Quang phổ liên tục	Quang phổ vạch phát xạ	Quang phổ vạch hấp thụ
Định nghĩa	là quang phổ thu được qua máy quang phổ của những vật rắn, lỏng, khí có tỉ khối lớn khi bị nung nóng	là quang phổ thu được qua máy quang phổ của những chất khí hoặc hơi kim loại ở áp suất thấp bị kích thích (nung nóng, phóng tia lửa điện,…)	là quang phổ thu được qua máy quang phổ của những chất khí hoặc hơi kim loại nung nóng khi đặt chúng trong trường bức xạ của một nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục ứng với nhiệt độ lớn hơn
Đặc điểm	các vạch màu nằm sát nhau đến mức chúng làm thành một dải liên tục nên gọi là quang phổ liên tục	là hệ thống những vạch màu riêng rẽ nằm trên một nền tối	là hệ thống những vạch tối có vị trí của những vạch màu trong quang phổ phát xạ của chính khí hay hơi kim loại đó
Tính chất	- chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ mà không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của vật. - khi một vật có nhiệt độ T nó sẽ phát ra các bức xạ có bước sóng liên tục trên một dải tương ứng. Khi T tăng, quang phổ liên tục mở rộng về phía bước sóng ngắn. -nếu quang phổ liên tục nằm ngoài vùng bước sóng nhìn thấy của mắt thì ta thấy vật vẫn tối.	chỉ phụ thuộc vào bản chất của nguyên tố, những nguyên tố khác nhau cho quang phổ vạch rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch, màu sắc các vạch và độ sáng tỉ đối của các vạch	- điều kiện để thu được quang phổ hấp thụ là đám khí hay hơi kim loại phải có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra quang phổ liên tục. - đặc trưng cho mỗi nguyên tố.
Ứng dụng	đo nhiệt độ của các vật thể như mặt trời, các sao, dây tóc bóng đèn, hồ quang, lò cao,…	phân tích thành phần hóa học của các vật thể	phân tích thành phần hóa học của các vật thể

Hiện tượng đảo sắc các vạch quang phổ
- Định nghĩa: khi tắt nguồn phát bức xạ có quang phổ liên tục thì những vạch đen quang phổ hấp thụ của khí hay hơi kim loại đảo sắc thành những vạch màu quang phổ phát xạ của chính nguyên tố khí hay hơi kim loại đó.
- Kết luận: ở một nhiệt độ nhất định, một đám hơi có khả năng phát ra những ánh sáng đơn sắc nào thì cũng có khả năng hấp thụ những ánh sáng đơn sắc đó.

Phân loại sóng điện từ

Tác dụng nhiệt của ánh sáng đơn sắc
Ánh sáng mang năng lượng nên nó có tác dụng nhiệt (chẳng hạn làm xuất hiện dòng nhiệt điện). Nhờ tác dụng này, người ta còn tìm được những bức xạ đơn sắc khác mà mắt người không thấy được.
Phân loại sóng điện từ

Thang sóng	Sóng vô tuyến	Tia hồng ngoại	Ánh sáng nhìn thấy	Tia tử ngoại	Tia Roentgen	Tia gamma
Định nghĩa	là những bức xạ không nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng lớn so với bước sóng của tia hồng ngoại,	là những bức xạ không nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng lớn hơn bước sóng của ánh sáng đỏ (> 0,75 μm)	là những bức xạ mà mắt người có thể nhìn thấy được đỏ: 0,76-0,64 μm cam–vàng: 0,64-0,58 μm lục: 0,58-0,495 lam–chàm: 0,495-0,44 μm tím: 0,44-0,4 μm.	là những bức xạ không nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng tím (< 0,4 μm)	là những bức xạ không nhìn thấy được bằng mắt thường, có bước sóng rất ngắn nằm trong khoảng 10-12 (tia Roentgen cứng) đến 10-8 (tia Roentgen mềm)	là những bức xạ có bước sóng rất rất ngắn
λ (m)	10-3 trở lên	7,5.10-7 – 10-3	4.10-7 – 7,5.10-7	10-9 – 4.10-7	10-12 – 10-9	< 10-12
Nguồn gốc, cách phát	các máy phát sóng vô tuyến	những vật có nhiệt độ đều phát ra tia hồng ngoại, nhiệt độ càng cao thì tia hồng ngoại phát ra càng mạnh (mạnh nhất là các tia hồng ngoại có bước sóng 3,7 μm). Người ta dùng những vật nóng dưới 500oC để phát tia hồng ngoại	các vật phát ra ánh sáng nhìn thấy, các nguồn sáng	những vật có nhiệt độ rất cao đều phát ra tia tử ngoại. Người ta dùng những vật nóng trên 3000oC để phát tia tử ngoại	trong ống phát tia Roentgen: chùm tia cathode mang năng lượng cao đập vào đối âm cực, tương tác với hạt nhân nguyên tử và electron trong đối âm cực sinh ra tia Roentgen	tia gamma là năng lượng giải phóng từ sự phá hủy liên kết giữa những nucleon trong hạt nhân (gồm proton và neutron)
Cách thu	phương pháp vô tuyến	pp chụp ảnh, pp quang điện, pp nhiệt điện	pp chụp ảnh, pp quang điện, pp nhiệt điện	pp chụp ảnh, pp quang điện, pp nhiệt điện	pp chụp ảnh, pg pháp quang điện, pp nhiệt điện, pp ion hóa	pp chụp ảnh, pp quang điện, pp ion hóa
Tính chất	có bản chất là sóng điện từ	bị hơi nước hấp thụ mạnh		+ bị thủy tinh, nước hấp thụ mạnh. Thạch anh gần như trong suốt đối với các tia tử ngoại có bước sóng nằm trong vùng từ 0,18 μm đến 0,4 μm (vùng tử ngoại gần) + Ion hóa khí, làm phát quang một số chất, tác dụng lên kính ảnh, gây phản ứng quang hóa, phản ứng quang hợp, tác dụng sinh học,…	có khả năng đâm xuyên, đi qua kim loại khó khăn hơn đi qua giấy, gỗ đặc biệt là kim loại nặng, có tác dụng lên kính ảnh, phát quang một số chất, ion hóa khí, tác dụng sinh lí (giết tế bào, vi khuẩn,…)	có khả năng đâm xuyên, đi qua kim loại dễ hơn tia X, có tác dụng lên kính ảnh, phát quang một số chất, ion hóa khí, tác dụng sinh lí (giết tế bào, vi khuẩn,…)
Ứng dụng	dùng trong kĩ thuật thông tin liên lạc	+ tác dụng nhiệt: sấy, sưởi + tác dụng lên kính ảnh hồng ngoại dùng để chụp hình những đám mây chứa ít hay nhiều hơi nước	chiếu sáng, trang trí, thí nghiệm,…	+ trong công nghiệp được sự dụng để phát hiện khiếm khuyết trên bề mặt sản phẩm + trong y học để chữa bệnh còi xương	+ chụp X quang trong y học + phát hiện khuyết tật bên trong các vật đúc	chiếu xạ khử trùng thực phẩm