Tài liệu Bài giảng Vật lý_ Chương IV doc

Bản chất sĩng của ánh sángTheo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ cường độ điện trường E và vectơ từ trường cảm ứng B... Hiệu ứng quang điện ngoài:

Chương IV:

QUANG SINH HỌC

2 Đại cương về hiện tượng huỳnh quang

3 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự huỳnh quang

Bản chất sĩng của ánh sáng

Theo MaxWell, ánh sáng nhìn thấy là

sóng điện từ, được đặc trưng bởi các vectơ cường độ điện trường E và vectơ từ trường (cảm ứng) B

Bản chất sĩng của ánh sáng

Quang phổ ánh sáng nhìn thấy gồm 7 màu

chính: đỏ, da cam, vàng, lục, lam, chàm, tím

Mỗi bức xạ đơn sắc có tần số ( ), bước sóng

màu sắc xác định

400-420 420-490 490-500 500-575 575-590 590-620 620-760

Hiệu ứng quang điện

Hertz phát hiện 1887

Stoletov & Hallwash 1888

Hiệu ứng quang điện ngoài: Hiện tượng các electron (điện tử) bị bật ra khỏi bề mặt kim loại khi được chiếu xạ bởi ánh sáng có bước sóng (hay tần số ) thích

Hiệu ứng quang điện

Hiệu ứng quang điện trong: Xãy ra với

chất bán dẫn Khi được chiếu bởi ánh

sáng có bước sóng thích hợp electron liên kết yếu trở thành electron tự do chuyển động trong chất bán dẫn  độ dẫn điện tăng lên + các electron bị bật ra khỏi bề mặt kim loại gọi là electron quang điện = quang electron

Các định luật quang điện

Định luật về giới hạn quang điện:

Hiệu ứng quang điện xãy ra khi

bước sóng ánh sáng kích thích

gọi là ngưỡng quang điện của kim loại

Các định luật quang điện

Định luật về dòng quang điện bảo hòa:

1

Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein

Ánh sáng là chùm hạt vô cùng nhỏ bé:

Phôton = lượng tử ánh sáng Mỗi Phôton có năng lượng tỉ lệ với tần số của bức xạ tương ứng

h = 6.625.10-34j.s: hằng số planck

c = 3.108m/s: vận tốc ánh sáng trong

hc h

λ

Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein

= 3,83.10-23kcal = 1,602.10-12erg

= 1,602.10-12Động lượng:

Khối lượng tĩnh: m 0 = 0

1e υ

h p

λ

=

Thuyết lượng tử ánh sáng Einstein

Trong chân không, mọi phôton đều

chuyển động với cùng vận tốc C

Cường độ chùm ánh sáng tỷ lệ với số

phôton có trong chùm sáng đó

Vật chất hấp thu chỉ một số nguyên lần

các lượng tử sáng

Cơng thức Einstein về hiệu ứng QĐ

Tạo công thoát A0hV

Tạo động năng ban đầu Eđ

Công thức Einstein về hiệu ứng QĐ

c c

1 Khái niệm

(Fluorescence + Phosphorescence) = Luminescence Quang phát quang

Sự phát bức xạ điện tử (= phát quang) dưới tác dụng của ánh sáng.

2.a Định nghĩa của Vavilốp

2.a Định nghĩa của Vavilốp

I 0 cường độ phát quang lúc ngừng kích thích

LQ: ÷ và phụ thuộc

vào nhiệt độ…

2.b Cơ chế hiện tượng lân quang

2.b Cơ chế hiện tượng lân quang

và huỳnh quang

Các dạng chuyển năng lượng kT:

 Sự chuyển sang nhiệt năng không bức xạ

 Dẫn truyền năng lượng giữa các phân tử

 Sử dụng trong các phản ứng quang hóa

 Sự dịch chuyển bức xạ: lân quang và huỳnh quang

Sự phân bố electron ở trạng thái kích thích :

0 1

S S

T

→

2.c Các chất huỳnh quang – lân quang

Ch ất huỳnh quang: lỏng & khí Chất lân quang: chất rắn

Các chất hữu cơ cĩ nối đơi luân hợp số nối đơi càng nhiều, số vịng ngưng tụ càng nhiều sự phát quang càng mạnh (liên kết )

 Hydro các bon thơm và dẫn chất

 Axitamin thơm: thyroxin, phemylamin

 Protein, AND

 Phần lớn vitamin

π

3.a Bước sĩng ánh sáng

Vật chất hấp thu lọc lựa ánh sáng tạo nên phổ hấp thu, tương ứng chúng chỉ có khả năng phát ra những bức xạ mà chúng có thể hấp thu, nên chúng cũng tạo ra phổ hùynh quang có dạng gần với phổ HT

λ

3.a Bước sóng ánh sáng

λ

λϕ

oâtonHaáptToångsoáph

oâtonHQ

Toångsoáph

=

=ϕ

3.a Bước sĩng ánh sáng

 Đ Đ ịnh luật Vavilốp: ịnh luật Vavilốp:

Hiệu suất phát quang lượng tử không phụ thuộc vào bước sóng ( ) hay tần số

( ) của ánh sáng

Hiệu suất phát quang H tăng tỷ lệ với bước sóng ánh sáng kích thích cho tối đa giá trị nào đó thì giảm đột ngột tới không

λ

λ

υ

λ

3.b N ồng độ phát quang C

Các dung dịch chất phát quang nồng độ C càng cao cường độ phát quang càng mạnh Nó là hệ quả của định luật Lambert Beer.

3.d S ự tắt phát quang

 Cường độ phát HQ tăng khi nồng độ chất HQ tăng Song khi C vượt quá một giá trị giới hạn Co nào đó thì sẽ làm cường độ phát HQ giảm đột ngột tới 0  Hiện tượng tắt phát quang do nồng độ.

Lý do: Khi C tăng  mật độ phân tử tăng  xác suất va chạm giữa các phân tử khi chuyển động tăng lên Chúng sẽ truyền phần năng lượng kích

thích cho phân tử khác mà không kịp bức xạ năng lượng dưới dạng phôton (HQ)

3.e Ứng dụng hùynh quang – L ân quang

 Định tính.

 Định lượng

Độ nhạy 10 -9 – 10 -12

Trình bày Phùng Thị Sinh

Đại Học Y Dược Thành Phố Hồ Chí MinhEmail: ptsinh.yds.edu.vn