Định nghĩa quang phổ, các loại quang phổ

Định nghĩa quang phổ, các loại quang phổ

Quang phổ là các thiết bị được các nhà thiên văn học sử dụng để chia ánh sáng thu được bằng kính viễn vọng thành các màu khác nhau của nó, hoặc bước sóng. Thông thường một lăng kính hoặc lưới nhiễu xạ được sử dụng cho mục đích này. Kết quả là màu sắc cầu vồng được ghi lại trên phim hoặc bằng điện tử. Các đường thẳng (sáng hoặc tối) chắc chắn xuất hiện trong quang phổ như vậy cho biết thành phần của khí ở các vùng bên ngoài của các ngôi sao hoặc các hành tinh đang được kiểm tra.

Quang phổ, chủ yếu trong phổ điện từ, là một công cụ thăm dò cơ bản trong các lĩnh vực vật lý, hóa học và thiên văn học, cho phép nghiên cứu thành phần, cấu trúc vật lý và cấu trúc điện tử của vật chất ở quy mô nguyên tử, quy mô phân tử, quy mô vĩ mô và hơn thế nữa khoảng cách thiên văn. Các ứng dụng quan trọng phát sinh từ quang phổ y sinh trong các lĩnh vực phân tích mô và hình ảnh y tế.

Các loại quang phổ

• Quang phổ hấp thụ : Hấp thụ xảy ra khi năng lượng từ nguồn bức xạ được hấp thụ bởi vật liệu. Độ hấp thụ thường được xác định bằng cách đo phần năng lượng truyền qua vật liệu, với độ hấp thụ giảm phần truyền đi.
• Quang phổ phát xạ : Phát xạ chỉ ra rằng năng lượng bức xạ được giải phóng bởi vật liệu. Phổ đen của vật liệu là phổ phát xạ tự phát được xác định bởi nhiệt độ của nó. Tính năng này có thể được đo bằng hồng ngoại bằng các dụng cụ như giao thoa kế bức xạ phát ra trong khí quyển.  phát xạ cũng có thể được gây ra bởi các nguồn năng lượng khác như ngọn lửa hoặc tia lửa hoặc bức xạ điện từ trong trường hợp huỳnh quang .
• Quang phổ tán xạ đàn hồi và phổ phản xạ xác định cách bức xạ sự cố được phản xạ hoặc tán xạ bởi một vật liệu. Tinh thể học sử dụng sự tán xạ của bức xạ năng lượng cao, chẳng hạn như tia X và electron, để kiểm tra sự sắp xếp của các nguyên tử trong protein và tinh thể rắn.
• Quang phổ trở kháng : Trở kháng là khả năng của một phương tiện để cản trở hoặc làm chậm sự truyền năng lượng. Đối với các ứng dụng quang học , điều này được đặc trưng bởi chỉ số khúc xạ .
• Hiện tượng tán xạ không đàn hồi liên quan đến sự trao đổi năng lượng giữa bức xạ và vật chất làm thay đổi bước sóng của bức xạ tán xạ. Chúng bao gồm tán xạ Raman và Compton .
• Quang phổ kết hợp hoặc cộng hưởng là các kỹ thuật trong đó năng lượng bức xạ kết hợp hai trạng thái lượng tử của vật liệu trong một tương tác kết hợp được duy trì bởi trường bức xạ. Sự kết hợp có thể bị phá vỡ bởi các tương tác khác, chẳng hạn như va chạm hạt và truyền năng lượng, và do đó thường đòi hỏi bức xạ cường độ cao để được duy trì. Quang phổ cộng hưởng từ hạt nhân (NMR) là phương pháp cộng hưởng được sử dụng rộng rãi, và quang phổ laser cực nhanh cũng có thể có ở các vùng phổ hồng ngoại và khả kiến.

Quang phổ liên tục là gì?

Khi bạn chiếu ánh sáng trắng qua lăng kính, bạn phát hiện ra nó có chứa một màu cầu vồng. Điều này được gọi là sự phân tán , và nó xảy ra bởi vì ánh sáng của các bước sóng khác nhau, hoặc màu sắc, khúc xạ, hoặc uốn cong, bởi các lượng khác nhau bên trong lăng kính.

Cầu vồng có thể được mô tả như là một quang phổ, và nếu quang phổ đi tất cả các cách từ màu đỏ sang màu tím, không có khoảng trống, thì nó là một quang phổ liên tục. Các thiết bị phòng thí nghiệm cũng có thể tạo được loại quang phổ liên tục này. Bạn có thể tạo ra một phổ liên tục bằng cách làm nóng một vật liệu cho đến khi nó phát sáng. Nhưng ánh sáng mặt trời thì không tồn tại quang phổ liên tục này.

Ứng dụng của quang phổ

• Giám sát chữa bệnh bằng vật liệu tổng hợp bằng sợi quang .
• Ước tính thời gian tiếp xúc với gỗ phong hóa bằng cách sử dụng phổ hồng ngoại gần. Quang phổ là nghiên cứu về sự tương tác giữa vật chất và bức xạ điện từ (thông qua quang phổ điện tử , quang phổ nguyên tử , v.v.).
• Đo các hợp chất khác nhau trong các mẫu thực phẩm bằng phương pháp quang phổ hấp thụ cả trong phổ nhìn thấy và hồng ngoại.
• Đo các hợp chất độc hại trong mẫu máu.
• Phân tích nguyên tố không phá hủy bằng huỳnh quang tia X.