ĐẶC TÍNH BỨC XẠ ĐIỆN TỪ VÀ CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP PHỔ

Sóng điện từ cũng bị lượng tử hoá thành những đợt sóng có tính chất như các hạt chuyển động gọi là photon. Khi lan truyền, sóng điện từ mang theo năng lượng, động lượng và thông tin.KHÁI NIỆN Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau, lan truyền trong không gian như sóng. Sóng điện từ truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí và cả trong môi trường chân không Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng trong chân không (c = 3.108ms). thậm chí không phụ thuộc vào hệ quy chiếu Sóng điện từ được đặc trưng bằng tần số hoặc bằng bước sóng. Ta có:

Trường Đại Học Mỏ - Địa Chất

Khoa Dầu Khí

Nhóm 2

BÀI TIỂU LUẬN

ĐẶC TÍNH BỨC XẠ ĐIỆN TỪ VÀ CƠ SỞ

PHƯƠNG PHÁP PHỔ

Giảng viên hướng dẫn T.S Tống Thị Thanh Hương Siên viên thực hiện

1 Lê Văn Minh

2 Phạm Văn Chung

3 Hoàng Quốc Dũng

1

NỘI DUNG

BỨC XẠ ĐIỆN TỪ

PHƯƠNG PHÁP PHỔ

I.1 khái nệm I.2 Phân loại I.3 Đặc trưng I.4Tính chất

II.1 Cơ sở của phương pháp phổ II.2 Phân loại phương pháp phổ II.3 Sự tương tác của bức xạ điện

từ với vật chất

2

I BỨC XẠ ĐIỆN TỪ

I.1 KHÁI NIỆN

Bức xạ điện từ (hay sóng điện từ) là sự kết hợp (nhân vector) của dao động điện trường và từ trường vuông góc với nhau,

lan truyền trong không gian như sóng

3

Sóng điện từ cũng

bị lượng tử hoá thành những "đợt sóng" có tính chất như các hạt chuyển động gọi là photon

Khi lan truyền, sóng điện từ mang theo năng lượng, động lượng và thông tin

4

Phân loại

dao động điện

radio

hồng ngoại

tử ngoại

vi sóng

tia gamma

I.2 PHÂN LOẠI

5

I.3 ĐẶC TRƯNG

 Sóng điện từ truyền được trong môi trường rắn, lỏng, khí và cả trong môi trường chân không

 Tốc độ lan truyền của sóng điện từ trong chân không bằng tốc độ ánh sáng trong chân không (c =

3.108m/s) thậm chí không phụ thuộc vào hệ quy chiếu

 Sóng điện từ được đặc trưng bằng tần số hoặc bằng bước sóng Ta có:

6

 Sóng điện từ là sóng ngang, nghĩa là nó là sự lan truyền của các dao động liên quan đến tính chất có hướng của các phần tử

 Hai thành phần: thành phần điện

và thành phần từ của sóng có phương dao động vuông góc với nhau và cùng vuông góc với

phương truyền sóng.

 Dao động của điện trường và của

từ trường tại một điểm luôn đồng pha nhau

 Tương tác với vật chất

7

I.4 TÍNH CHẤT

Sóng điện từ có đủ các tính chất của sóng cơ học

 Chúng có thể giao thoa với nhau

 Tạo ra sóng dừng

 Khi gặp mặt phân cách giữa hai môi trường chúng

có thể phản xạ và khúc xạ

 Sóng điện từ có mang năng lượng

E



8

II PHƯƠNG PHÁP PHỔ

 II.1 CƠ SƠ CỦA PHƯƠNG PHÁP

Cơ sở của phương pháp phổ là quá trình tương tác của các bức xạ điện từ đối với các phân tử vật chất

Khi tương tác với các bức xạ điện

từ, các phân tử có cấu trúc khác nhau sẽ hấp thụ và phát xạ năng lượng khác nhau Kết quả của sự hấp thụ và phát xạ năng lượng này chính là phổ, từ phổ chúng ta có thể xác định ngược lại cấu trúc phân tử

9

II.2 PHÂN LOẠI

PHÂN

LOẠI

Phương pháp quang phổ hấp thụ phân tử: + Phương pháp phổ quay và dao động: phương pháp quang phổ hồng ngoại

+ Phương pháp phổ Raman + Phương pháp electron UV-VIS

Phương pháp phổ cộng hưởng

từ hạt nhân NMR Phương pháp phổ khối lượng

Phổ Rơn-ghen

Phổ Nguyên Tử

10

II.3 SỰ TƯƠNG TÁC VẬT CHẤT VÀ BỨC XẠ ĐIÊN

TỪ

 Khi các bức xạ điện từ tương tác với các phân tử vật chất, có thể xảy ra theo hai khả năng: trạng thái năng lượng của phân

tử thay đổi hoặc không thay đổi Khi có sự thay đổi năng lượng thì phân tử có thể hấp thụ hoặc bức xạ năng lượng

 Nếu gọi trạng thái năng lượng ban đầu của phân tử là E1, sau khi tương tác là E2 thì có thể viết:

∆E = E2 – E1

∆ E = 0: năng lượng phân tử không thay đổi khi tương tác với bức xạ điện từ.

∆ E > 0: phân tử hấp thụ năng lượng;

∆ E < 0: phân tử bức xạ năng lượng.

11

• Theo thuyết lượng tử thì các phân tử và bức xạ

điện từ trao đổi năng lượng với nhau không phải bất kỳ và liên tục mà có tính chất gián đoạn

• Khi chiếu một chùm bức xạ điện từ với một tần

số duy nhất đi qua môi trường vật chất thì sau khi đi qua năng lượng của bức xạ không hề thay đổi mà chỉ có cường độ của bức xạ thay đổi

12

• Khi các phân tử hấp thụ năng lượng từ

bên ngoài có thể dẫn đến các quá trình thay đổi trong phân tử (quay, dao động, kích

thích electron phân tử…) hoặc trong nguyên

tử (cộng hưởng spin electron, cộng hưởng

từ hạt nhân)

13

• Mỗi một quá trình như vậy đều đòi hỏi một năng

lượng ∆E > 0 nhất định đặc trưng cho nó Vì thế khi chiếu một chùm bức xạ điện từ với các tần số khác nhau vào thì các phân tử chỉ hấp thụ được các bức

xạ điện từ có tần số đúng bằng các tần số trên để xảy

ra các quá trình biến đổi trong phân tử như trên

• Do sự hấp thụ chọn lọc này mà khi chiếu chùm

bức xạ điện từ với một dải tần số khác nhau đi qua môi trường vật chất thì sau khi đi qua, chùm bức xạ này sẽ bị mất đi một số bức xạ có tần số xác định

nghĩa là các tia này đã bị phân tử hấp thụ

14

Các hạt không ở lâu trên trạng thái kích thích

mà do những tác nhân vật lý hạt sẽ chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác Ta gọi đó là những dịch chuyển và cứ mỗi dịch chuyển lại hấp thụ hay bức xạ một năng lượng tuân theo định luật bảo toàn năng lượng

15

KÊT LUẬN

Cơ sở của phương pháp phổ là quá trình tương tác của các bức xạ điện từ đối với các phân tử vật chất

16

Xin chân thành cảm ơn

cô và các bạn đã lắng

nghe !

17