Quang phổ liên tục là một khái niệm khá phổ biến trong vật lý, nhưng không phải ai cũng hiểu rõ về định nghĩa này. Cùng tìm hiểu một số kiến thức liên quan đến quang phổ liên tục qua bài viết dưới đây.
1. Định nghĩa quang phổ liên tục là gì?
Trước tiên, để hiểu được khái niệm quang phổ liên tục, ta cần hiểu quang phổ là gì. Quang phổ là các vạch tối hoặc sáng, thay đổi do sự phát xạ hay hấp thụ ánh sáng trong một dải tần số hẹp hơn so với các dải tần số lân cận. Định nghĩa này thường được sử dụng trong vật lý hay quang phổ học nhằm tìm ra mối liên hệ giữa vật chất và quang phổ, từ đó ứng dụng vào tìm ra tính chất của vật chất từ những gì thu nhận được khi quan sát quang phổ.
2. Đặc điểm của quang phổ liên tục
Quang phổ liên tục chỉ phụ thuộc duy nhất là vào nhiệt độ của vật phát sáng đó, nó không phụ thuộc vào cấu tạo về chất của vật. Khi ở nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng mờ dần về phía tím.
Có hai loại quang phổ đó là quang phổ liên tục và quang phổ vạch. Trong đó thì quang phổ vạch lại được chia làm hai loại là quang phổ vạch hấp thụ và quang phổ vạch phát xạ.
Để phân tích quang phổ, người ta dựa vào các phương pháp tiêu biểu sau: quang phổ huỳnh quang XRF, quang phổ tử ngoại – khả kiến UV-VIS, quang phổ phát xạ hồ quang OES, quang phổ phát xạ nguyên tử ICP-OES, quang phổ hồng ngoại và quang phổ RAMAN.
Một số kỹ thuật phân tích quang phổ phổ biến như:
- Quang phổ huỳnh quang XRF.
- Quang phổ tử ngoại – khả kiến UV-VIS.
- Quang phổ phát xạ hồ quang OES
- Quang phổ phát xạ nguyên tử ICP-OES
- Quang phổ hồng ngoại
- Quang phổ RAMAN
Vậy quang phổ liên tục của một nguồn sáng là gì? Quang phổ liên tục là dải sáng không có vạch quang phổ mà chỉ có dải màu biến thiên liên tục, không bị đứt đoạn, bắt đầu từ màu sắc đỏ đến màu tím.
Hình ảnh dải màu của quang phổ liên tục
➤ Xem thêm: Quang phổ hấp thụ và phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử
Quang phổ liên tục có đặc điểm là chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của vật phát sáng, chứ không liên quan đến cấu tạo vật chất, nghĩa là quang phổ liên tục của các chất khác nhau ở cùng nhiệt độ thì cho kết quả giống nhau. Nếu nhiệt độ càng cao thì quang phổ liên tục càng mở rộng về phía miền sáng có bước sóng ngắn, nghĩa là càng bị mờ dần về phía màu tím.
Loại quang phổ này thường được ứng dụng để đo nhiệt độ của các vật ở rất xa như thiên thể hay các vật có nhiệt độ rất cao như lò luyện kim…
3. Quang phổ liên tục được phát ra khi nào?
Như đã biết, mọi chất rắn, lỏng, khí khi được nung nóng đến một nhiệt độ cao nhất định đều có thể phát ra ánh sáng. Do đó, nguồn phát của quang phổ liên tục là các vật rắn (như dây tóc bóng đèn), chất lỏng (như kim loại nóng chảy) và chất khí áp suất thấp (như mặt trời) được nung nóng, đốt nóng hay dùng tia lửa điện kích thức đến mức phát sáng. Ngoài ra, nguồn phát của quang phổ liên tục cũng có thể là các vật phát ra ánh sáng trắng.
Mặt trời là một nguồn phát của quang phổ liên tục
➤ Có thể bạn quan tâm: Máy quang phổ UV-VIS được ứng dụng trong các lĩnh vực nào?
Trong khi đó, nguồn phát của quang phổ vạch hạn chế hơn. Quang phổ vạch được phát ra từ các chất khí áp suất thấp được nung nóng hoặc kích thích bằng điện đến mức có thể phát sáng.
Để quan sát quang phổ của một chất bất kỳ, ta sẽ đặt một mẫu nhỏ chất đó lên đầu điện cực than, sau đó cho phóng hồ quang điện giữa hai cực sao cho ánh sáng phát ra rọi vào khe của máy quang phổ để máy có thể chụp lại và phân tích.
Ví dụ khi nung một cục sắt đến mức phát sáng thì ta có thể thu được kết quả như sau, tùy thuộc vào nhiệt độ: Ở 500 độ C, quang phổ chỉ có màu đỏ tối. Khi lên đến 800 độ C, quang phổ lan sang màu cam và màu đỏ sáng. Tới 1000 độ C, quang phổ có màu vàng, cam sáng. Và khi nung sắt tới 1500 độ C, quang phổ gần như là ánh sáng trắng.
Nhờ ứng dụng của quang phổ liên tục, các nhà khoa học đã có những phát hiện vô cùng thú vị và hữu ích trong ngành vật lý, hóa học hay thiên văn học.
