Máy quang phổ là thiết bị thường gặp trong trường học, phòng thí nghiệm, các ngành công nghiệp, môi trường, dược phẩm,... Bài viết dưới đây chúng ta cùng đi tìm hiểu về máy quang phổ là gì? Phân loại và top 3 loại máy đo quang phổ nên dùng trong năm 2022.
Khái niệm máy quang phổ?
Đây là thiết bị khoa học kỹ thuật dùng để phân tích chùm sáng có nhiều thành phần màu sắc thành các đơn sắc khác nhau. Nói cách khác, máy được sử dụng để phân tích, quan sát và xác định các thành phần màu sắc của một chùm sáng.
Máy quang phổ lăng kính
Nguyên lý máy đo quang phổ UV - VIS
Nguyên lý máy đo quang phổ khá đơn giản, đó là do hiện tượng phản xạ ánh sáng, nguồn sáng tới ánh sáng trắng bao gồm các tia sáng đơn sắc với những bước sóng khác nhau từ đỏ đến tìm chiều vào vật thể cần quan sát. Sau đó, những tia sáng sẽ phản xạ lại mắt là tia sáng có màu nào thì chúng ta sẽ nhìn thấy màu sắc như thế.
Nguyên lý hoạt động của máy đo quang phổ
Phân loại máy đo quang phổ
Dựa vào đặc điểm của dải màu sắc quan sát được sau khi tiến hành phân tích, quang phổ được chia thành các loại:
1. Máy quang phổ lăng kính
Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau, gồm 3 bộ phận chính:
- Ống chuẩn trực của máy quang phổ có công dụng biến chùm ánh sáng đi vào khe hẹp F thành chùm tia song song nhờ một thấu kính hội tụ.
- Hệ tán sắc gồm một hoặc hai lăng kính có tác dụng làm tán sắc chùm ánh sáng vừa ra khỏi ống chuẩn trực.
- Ống ngắm hoặc buồng tối [buồng ảnh] là nơi ta đặt mắt vào để quan sát quang phổ phân tích được của nguồn sáng hoặc để thu ảnh quang phổ của nguồn sáng cần nghiên cứu.
Hoạt động của máy quang phổ lăng kính:
- Chiếu vào khe F của ống chuẩn trực một chùm ánh sáng phát ra từ ngồn sáng.
- Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng sẽ được thấu kính hội tụ trong ống chuẩn trực biến thành chùm tia song song.
- Khi chùm sáng song song đi vào lăng kính thì chúng bị tách ra thành các chùm sáng đơn sắc song song lệch theo 2 phương khác nhau.
- Quang phổ của nguồn sáng sẽ thu được ở buồng tối.
2. Quang phổ liên tục
Hình ảnh thể hiện quang phổ liên tục
- Định nghĩa: Quang phổ liên tục là một dải sáng gồm các vạch màu biến đổi liên tục từ đỏ đến tím nằm sát nhau.
- Nguồn phát sinh: quang phổ liên tục là quang phổ thu được qua việc phân tích các vật phát ra ánh sáng trắng như các vật rắn, chất lỏng, chất khí, hay hơi có tỉ khối lớn khi bị nung nóng.
- Đặc điểm:
- Chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo của nguồn sáng.
- Tại mỗi mức nhiệt độ xác định, nguồn sáng sẽ phát ra các bức xạ có buớc sóng liên tục trên một dải tương ứng. Khi nhiệt độ càng cao, quang phổ liên tục càng 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.
- Ứng dụng: Xác định nhiệt độ của vật sáng, đặc biệt là các vật ở xa như mặt trời, sao, hồ quang, lò cao,...
3. Quang phổ vạch phát xạ
- Định nghĩa: quang phổ vạch phát xạ là hệ thống những vạch màu riêng biệt nằm trên một nền tối.
- Nguồn phát sinh: quang phổ vạch phát xạ thu được qua máy quang phổ khi phân tích chất khí bay hơi hoặc kim loại [nóng chảy, bay hơi ] ở áp suất thấp bị kích thích phát sáng [nung nóng, phóng tia lửa điện,...]
- Đặc điểm: chỉ phụ thuộc vào bản chất của nguyên tố, những nguyên tố khác nhau sẽ cho quang phổ vạch phát xạ khác nhau về số lượng, vị trí, màu sắc và độ sáng của các vạch.
- Ứng dụng: xác định thành phần hóa học của các vật thể, phát hiện các nguyên tố mới,...
Các loại quang phổ
4. Quang phổ vạch hấp thụ
- Định nghĩa: quang phổ vạch hấp thụ gồm những vạch tối trên một nền quang phổ liên tục.
- Nguồn phát sinh: quang phổ vạch hấp thụ thu được qua máy quang phổ khi phân tích một chất khí hoặc hơi nung nóng khi đặt chúng trong trường bức xạ của một nguồn sáng phát ra quang phổ kiên tục có nhiệt độ lớn hơn.
- Đặc điểm: đặc trưng cho mỗi nguyên tố, các vạch tối xuất hiện đúng vị trí các vạch màu của quang phổ vạch phát xạ của chất hơi đó.
- Ứng dụng: Xác định thành phần của hợp chất, ví dụ mặt trời, các vì sao,...
Một số loại máy đo quang phổ được dùng phổ biến hiện nay
1. Máy quang phổ UV - VIS
Máy đo quang phổ UV - VIS hãng xuất xứ Macy - Bắc Kinh Trung Quốc là dòng sản phẩm được ưa chuộng dùng để phân tích định lượng những chất có hàm lượng nhỏ như phân tích các hợp chất hữu cơ, các ion kim loại trong nền mẫu khác nhau. Đây là loại thiết bị thí nghiệm sử dụng trong phân tích môi trường, trong y học, nông nghiệp và những ngành đòi hỏi độ chính xác cao.
Hình ảnh máy đo màu quang phổ VIS V-1500PC Macylab
Một số loại máy phổ biến như:
- Máy đo quang phổ UV-VIs UV1500PC
- Máy quang phổ Macy UV-1100 UV/VIS
- Máy đo màu quang phổ Macy UV-1200 UV/VIS
- Máy quang phổ Macy UV-1700 UV/VIS
2. Máy quang phổ khả kiến 722N Genius
Máy 722N Genius được thiết kế màn hình LCD với hệ thống quang phổ 1 chùm tia, cách tử nhiễu xạ được dùng trong các ứng dụng phân tích, y tế, phòng thí nghiệm với mức giá dao động chỉ từ 9.000.000 VNĐ/cái
Máy so màu quang phổ khả biến 722N Genius
Đây là một loại máy đo màu quang phổ thiết kế kiểu dáng đẹp, cho phép đo được tất cả các bước sóng của ánh sáng nhìn thấy được với độ chính xác từ 340 nm đến 900 nm. Sản phẩm được dùng phổ biến trong các ngành công nghiệp như cơ sở xử lý nước, nhà máy rượu vang,..
Máy đo màu quang phổ Iris HI801
Máy quang phổ hiện nay được bán tại rất nhiều nơi trên thị trường, cũng chính vì thế mà đã có rất nhiều địa chỉ bán máy kém chất lượng, độ chính không cao nhằm lừa gạt người tiêu dùng. Do đó, là người mua hàng chúng ta nên lựa chọn những thương hiệu cung cấp thiết bị thí nghiệm uy tín, chính hãng.
LabVIETCHEM là một trong những địa chỉ hàng đầu chuyên kinh doanh hóa chất, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm và được nhiều người lựa chọn hiện nay. Máy quang phổ tại đây đa dạng về mẫu mã, giá thành và xuất xứ, phù hợp với mọi nhu cầu của khách hàng.
Quý khách đang có nhu cầu mua máy đo màu quang phổ hãy truy cập ngay website labvietchem.com.vn hoặc liên hệ trực tiếp số HOTLINE 0826 020 020 để nhận được sư tư vấn từ chuyên viên của chúng tôi.
Xem thêm:
>>> Sơ đồ máy quang phổ UV - VIS 2 chùm tia
17/09/2016 04:30 CH | 79720
I. Máy quang phổ lăng kính
1. Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành các thành phần đơn sắc khác nhau.
Xem thêm: Hướng dẫn sử dụng máy quang phổ [spectrometer]
2. Cấu tạo:
Theo cách đơn giản nhất, một máy quang phổ lăng kính gồm có 3 bộ phận chính
- Ống chuẩn trực có tác dụng biến chùm ánh sáng đi vào khe hẹp F thành chùm tia song song nhờ một thấu kính hội tụ
- Hệ tán sắc gồm một hoặc hai lăng kính có tác dụng làm tán sắc chùm ánh sáng vừa ra khỏi ống chuẩn trực.
- Ống ngắm hoặc buồng tối [buồng ảnh] là nơi ta đặt mắt vào để quan sát quang phổ của nguồn sáng cần nghiên cứu hoặc để thu ảnh quang phổ của nguồn sáng cần nghiên cứu.
3. Hoạt động:
Chiếu vào khe F của ống chuẩn trực C một chùm ánh sáng phát ra từ một nguồn sáng J. Giả sử nguồn J phát ra hai bức xạ đơn sắc đỏ và tím.
- Ánh sáng phát ra từ nguồn J sẽ được thấu kính L1 biến thành chùm tia song song [người ta bố trí cho khe hẹp F nằm ngay trên tiêu diện vật của thấu kính hội tụ L1]
- Khi chùm sáng song song này đi vào lăng kính thì chúng bị tách ra thành hai chùm sáng song song, một chùm màu đỏ và một chùm màu tím lệch theo hai phương khác nhau.
- Nhờ thấu kính hội tụ L2 mà trên màn M của buồng tối ta thu được hai vạch quang phổ: Vạch S1 là vạch màu đỏ; vạch S2 là vạch màu tím.
II. Quang phổ liên tục
1. Quang phổ liên tục là dải sáng có màu biến đổi liên tục [liền nhau, không bị đứt đoạn] bắt đầu từ màu đỏ.
2. 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.
3. 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.
4. Ứng dụng
Dùng để đo nhiệt độ của các vật ở rất xa [nhiệt độ các thiên thể] hoặc các vật có nhiệt độ rất cao [nhiệt độ của lò luyện kim]
III. Quang phổ vạch phát xạ
1. Quang phổ vạch phát xạ là hệ thống các vạch sáng [vạch màu] riêng lẻ trên nền tối.
2. Nguồn phát:
Các chất khí áp suất thấp khi được nung đến nhiệt độ cao hoặc được kích thích bằng điện đến phát sáng phát ra quang phổ vạch phát xạ.
3. Đặc điểm:
- Quang phổ vạch phát xạ của các nguyên tố khác nhau thì rất khác nhau về số lượng các vạch, vị trí các vạch [cũng đồng nghĩa với sự khác nhau về 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.
4. Ứng dụng:
Dùng để xác định thành phần nguyên tố cấu tạo nên vật.
IV. Quang phổ vạch hấp thụ
1. Quang phổ vạch hấp thụ là hệ thống các vạch tối trên nền quang phổ liên tục.
2. Điều kiện phát sinh:
Đặt một chất khí áp suất thấp trên đường đi của một chùm ánh sáng trắng.
3. 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
Trong hình dưới đây, natri phát ra hai vạch màu vàng kề nhau khi hơi natri áp suất thấp được kích thích phát sáng.
Nếu đặt một bình chứa hơi natri này trên đường đi của chùm ánh sáng trắng thì trên nền quang phổ liên tục xuất hiện hai vạch tối trùng với vị trí của hai vạch vàng nói trên.
- 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.
4. Ứng dụng
Dùng để nhận biết thành phần cấu tạo chất của các vật.
Nhờ nghiên cứu quang phổ của ánh sáng Mặt Trời mà người ta tìm được khí hêli trong khí quyển của Mặt Trời trước khi tìm được nguyên tố hêli trên Trái Đất. Quang phổ của ánh sáng Mặt Trời mà ta thu được trên Trái Đất là quang phổ vạch hấp thụ. [Với các máy quang phổ có độ phân giải thấp ta không thấy được các vạch đen này nên có đôi khi người ta nói không chính xác lắm là: "Quang phổ của ánh sáng Mặt Trời là quang phổ liên tục"]
Hình ảnh này cho thấy: Trong một vùng hẹp [màu đỏ] của ánh sáng Mặt Trời có rất nhiều các vạch hấp thụ
Hình sau đây giúp ta có cái nhìn tổng quát về sự khác nhau giữa các loại quang phổ
DẠY HỌC TRÊN TRUYỀN HÌNH
[tuyển chọn bởi vatlyphothong.net]
Bài trước Lên đầu trang Bài kế tiếp Trở về Trang chủ