TỰ HỌC ĐIỂM – LÝ THUYẾT Fanpage: Tài liệu KYS Group: Kyser ôn thi THPT CHỦ ĐỀ 16: QUANG PHỔ VÀ CÁC LOẠI TIA A LÝ THUYẾT: I MÁY QUANG PHỔ- CÁC LOẠI QUANG PHỔ: Máy quang phổ lăng kính: a Khái niệm: Là dụng cụ dùng để phân tích chùm ánh sáng phức tạp tạo thành thành phần đơn sắc b Cấu tao: Máy quang phổ gồm có phận chính: - Ống chuẩn trực: gồm thấu kính hội tụ L1 khe hẹp S tiêu điện thấu kính  để tạo chùm tia song song - Hệ tán sắc (gồm hệ lăng kính): có nhiệm vụ làm tán sắc ánh sáng - Buồng tối: gồm gồm thấu kính hội tụ L1 kính ảnh phim ảnh nằm tiêu diện thấu kính  để thu ảnh quang phổ Các loại quang phổ: Quang phổ phát xạ chất quang phổ ánh sáng chất phát nung nóng đến nhiệt độ cao Loại quang phổ Định nghĩa Quang phổ phát xạ Quang phổ hấp thụ Quang phổ liên tục Quang phổ vạch Quang phổ liên tục Quang phổ vạch phát xạ Quang phổ vạch hấp thụ dãi màu biến thiên hệ thống vạch hay đám vạch liên tục từ đỏ đến tím vạch màu riêng lẻ, ngăn tối nằm cách quang phổ liên tục khoảng tối Nguồn gốc phát sinh chất rắn, chất lỏng chất khí chất nung nóng chất khí có áp suất áp suất thấp phát ra, áp suất thấp đặt lớn, phát bị nung bị kích thích nhiệt đường nguồn phát nóng hay điện quang phổ liên tục phát Đặc điểm - có màu thay đổi -Các nguyên tố khác cách liên tục khác - không phụ thuộc thành về: phần cấu tạo nguồn sáng + số lượng vạch, - phụ thuộc nhiệt độ - chứa vạch hấp thụ đặc trưng cho chất khí - Điều kiện để thu + vị trí (hay bước quang phổ vạch hấp thụ sóng) độ sáng tỉ đối nhiệt độ chất phải vạch Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng nhỏ nhiệt độ 141 - Quang phổ vạch nguồn phát quang phổ nguyên tố hóa học liên tục đặc trưng cho nguyên tố Ứng dụng dùng để đo nhiệt độ dùng để xác định thành dùng để xác định thành vật có nhiệt độ cao phần cấu tạo nguồn phần cấu tạo nguồn thiên thể xa sáng sáng II TIA HỒNG NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI Phát tia hồng ngoại tử ngoại: - Ở quang phổ nhìn thấy được, đầu đỏ tím, có xạ mà mắt khơng nhìn thấy, phát nhờ mối hàn cặp nhiệt điện bột huỳnh quang - Bức xạ không trơng thấy ngồi vùng màu đỏ gọi xạ (hay tia) hồng ngoại - Bức xạ khơng nhìn thấy ngồi vùng tím gọi xạ (hay tia) tử ngoại Bản chất tính chất:  Bản chất: - Tia hồng ngoại tia tử ngoại có chất với ánh sáng (sóng điện từ)  Tính chất - Tuân theo định luật truyền thẳng, phản xạ, khúc xạ, gây giao thoa, nhiễu xạ - Miền hồng ngoại trải từ bước sóng 760nm đến khoảng vài milimét, miền tử ngoại trải từ bước sóng 380nm đến vài nanơmét Tia hồng ngoại a Cách tạo ra: - Mọi vật có nhiệt độ cao 0K phát tia hồng ngoại - Để phân biệt tia hồng ngoại vật phát vật phải có nhiệt độ cao nhiệt độ môi trường  Nguồn phát: Nguồn hồng ngoại thơng dụng bóng đèn dây tóc, bếp ga, bếp than, điốt hồng ngoại, Mặt trời… b Tính chất → Ứng dụng: - Tác dụng nỗi bật tác dụng nhiệt → sưởi ấm; sấy khô, dùng bệnh viện - Tia hồng ngoại có khả gây số phản ứng hóa học, làm đen kính ảnh → ứng dụng vào việc chế tạo phim ảnh hồng ngoại để chụp ảnh ban đêm, thiên thể … - Tia hồng ngoại biến điệu sóng điện từ cao tần → điều khiển từ xa(Remote) - Ngồi tia hồng ngoại ứng dụng trong quân sự: ống nhòm hồng ngoại, camera hồng ngoại để quan sát quay phim ban đêm, tên lửa tự động tìm mục tiêu phát tia hồng ngoại Tia tử ngoại a Nguồn phát: Vật có nhiệt độ cao 20000C phát tia tử ngoại Mặt trời, hồ quang điện… b Tính chất → Ứng dụng: - Tác dụng lên phim ảnh - Kích thích phát quang nhiều chất → tìm vết nứt bề mặt sản phẩm kim looại, đèn huỳnh quang - Kích thích nhiều phản ứng hóa học biến đổi O2 thành O3 ; tổng hợp vitamin D … Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 142 - Làm ion hóa khơng khí nhiều chất khí khác - Gây tương quang điện - Tác dụng sinh học diệt tế bào, vi khuẩn → tiệt trùng thực phẩm, dụng cụ y tế; chữa bệnh còi xương - Bị nước, thủy tinh hấp thụ mạnh truyền qua thạch anh  Sự hấp thụ tia tử ngoại - Thủy tinh hấp thụ mạnh tia tử ngoại; - Tần ôzôn hấp thụ hầu hết tia có bước sóng 300nm III TIA X (TIA RƠN-GHEN) Nguồn phát: Mỗi chùm electron có lượng lớn, đập vào vật rắn (kim loại có ngun tử lượng lớn) vật phát tia X Cách tạo tia X:  Ống Culítgiơ: Ống thủy tinh chân khơng, dây nung, anốt, catốt - Dây nung FF’: nguồn phát electron - Catốt K : Kim loại có hình chỏm cầu - Anốt A: Kim loại có nguyên tử lượng lớn, chịu nhiệt cao Hiệu điện UAK cỡ vài chục kilơvơn Bản chất tính chất tia x a Bản chất: Tia X có chất sóng điện từ, có bước sóng λ = 10-8 m ÷ 10-11 m b Tính chấtỨng dụng: - Tác dụng bật Tia X tính đâm xuyên: Xuyên qua nhơm vài cm, khơng qua chì vài mm  tìm khuyết tật vật đúc; kiểm tra hành lí, nghiên cứu cấu trúc vật rắn - Tia X làm đen kính ảnh  Chuẩn đốn chữa số bệnh y học hình ảnh(chụp X quang) - Tia X làm phát quang số chất chất dùng làm quan sát chiếu điện - Tia X làm ion hóa khơng khí (rất yếu); gây tượng quang điện Tia X tác dụng sinh lí, hủy diệt tế bào  Chữa ung thư ngồi da III THANG SĨNG ĐIỆN TỪ Sóng vơ tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia X tia gamma có chất sóng điện từ, khác tần số (hay bước sóng) nên chúng có số khác tính chất tác dụng Miền Sóng vơ tuyến SĐT λ (m) 3.104 ÷ 10-4 Tia Ánh sáng Tia hồng ngoại nhìn thấy tử ngoại 10- ÷ 7,6.10-7 7,6.10- ÷ 3,8.10-7 3,8.10-7 ÷ 10-9 Tia X 10-8 ÷ 10- 11 Tia Gamma Dưới 10- 11 BẢNG: SO SÁNH LOẠI TIA: HỒNG NGOẠI, TỬ NGOẠI, TIA RƠN GHEN Hồng ngoại Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng Tử ngoại Tia Rơnghen (Tia X) 143 Định nghĩa - Khơng nhìn thấy - Khơng nhìn thấy - Khơng nhìn thấy Năng lượng - Năng lượng bé - Năng lượng lớn (lớn - Năng lượng lớn Bước sóng - Bước sóng 0,76 μm vài mm ánh sáng nhìn thấy) - Bước sóng vài picơmét - Bước sóng 0,38μm  (10-11m)vài nanô mét -2 (10 m) vài nanô mét (10-8 m) (10-8 m) Nguồn phát - Tất vật ≥ 00K - Vật phát có t0 ≥ 2.000 0C - Dòng electron vận tốc - Lý thuyết : phát tia hồng ngoại lớn đập mạnh vào kim loại có tỉ khối lớn (Kim loại nặng) - Thực tế: - Để nhận biết tia hồng - Hồ quang điện, đèn - Ống Culitgiơ ngoại vật phát nhiệt huỳnh quang loại đèn độ vật phát phải ≥ nhiệt độ thủy nhân môi trường Đặc điểm bật - Tác dụng nhiệt - Bị nước thủy tinh hấp - Khả xuyên sâu - Một phần bước sóng nằm thụ mạnh truyền (xuyên qua nhơm vài dãy sóng vơ tuyến qua thạch anh cm, bị chì Pb vài mm cản lại.) suốt Đặc điểm chung: - 1.Tác dụng lên X X X hóa học X X X -3 Gây quang điện X X X kính ảnh, phim ảnh - Gây phản ứng Gây quang điện với số chất bán dẫn - 4.Làm ion hóa chất khí X O X Có làm Iơn hóa chất khí yếu - Làm phát quang O X X - Tác dụng sinh lí O X X Ứng dụng bật - Điều khiển từ xa (Remote) - Chữa còi xương - Chữa ung thư nơng - Tìm vết nứt bề mặt - Chụp X quang kim loại - Tìm vết nứt lòng kim loại B TRẮC NGHIỆM: Câu 1: Chiếu vào khe hẹp F máy quang phổ lăng kính chùm sáng trắng A chùm tia sáng tới buồng tối chùm sáng trắng song song Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 144 B chùm tia sáng ló khỏi thấu kính buồng tối gồm nhiều chùm đơn sắc song song C chùm tia sáng ló khỏi thấu kính buồng tối gồm nhiều chùm đơn sắc hội tụ D chùm tia sáng tới hệ tán sắc gồm nhiều chùm đơn sắc hội tụ Câu 2: Chiếu ánh sáng đèn thủy ngân áp suất thấp (bị kích thích điện) phát vào khe hẹp F máy quang phổ lăng kính quang phổ thu A bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách khoảng tối B dải sáng có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục C vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối D vạch sáng, tối xen kẽ đặn Câu 3: Thanh sắt niken tách rời nung nóng đến nhiệt độ 1200°C phát A hai quang phổ vạch không giống B hai quang phổ vạch giống C hai quang phổ liên tục không giống D hai quang phổ liên tục giống Câu 4: Chiếu chùm sáng trắng vào khe hẹp F máy quang phổ lăng kính, kính ảnh buồng tối ta thu A vạch sáng, vạch tối xen kẽ B bảy vạch sáng từ đỏ đến tím, ngăn cách khoảng tối C dải ánh sáng trắng D dải có màu từ đỏ đến tím nối liền cách liên tục Câu 5: Khi chiếu chùm sáng qua máy quang phổ lăng kính, chùm sáng qua A ống chuẩn trực, hệ tán sắc, buồng tối B hệ tán sắc, ống chuẩn trực, buồng tối C ống chuẩn trực, buồng tối, hệ tán sắc D hệ tán sắc, buồng tối, ống chuẩn trực Câu 6: Chọn phát biểu A Quang phổ liên tục vật phụ thuộc vào chất vật nóng sáng B Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ vật nóng sáng C Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào nhiệt độ chất vật nóng sáng D Quang phổ liên tục phụ thuộc nhiệt độ chất vật nóng sáng Câu 7: Phát biểu sau sai nói máy quang phổ A Máy quang phổ dụng cụ ứng dụng tán sắc ánh sáng B Máy quang phổ dùng để phân tích chùm ánh sáng thành nhiều thành phần đơn sắc khác C Ống chuẩn trực máy quang phổ dùng để tạo chùm tia hội tụ D Lăng kính máy quang phổ phận có tác dụng làm tán sắc chùm tia sáng song song từ ống chuẩn trực chiếu đến Câu 8: Trong máy quang phổ lăng kính, phận có nhiệm vụ tạo chùm tia chùm song song A hệ tán sắc B phim ảnh C buồng tối D ống chuẩn trực Câu 9: Quang phổ vạch phát xạ Hyđro có bốn vạch màu đặc trưng A đỏ, vàng, lam, tím B đỏ, lục, chàm, tím C đỏ, lam, chàm, tím D đỏ, vàng, chàm, tím Câu 10: Nguyên tắc hoạt động máy quang phổ dựa tuợng A phản xạ ánh sáng B khúc xạ ánh sáng C tán sắc ánh sáng D giao thoa ánh sáng Câu 11: Phát biểu sau sai nói quang phổ liên tục? A Quang phổ liên tục vật rắn bị nung nóng phát Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 145 B Quang phổ liên tục hình thành đám nung nóng C Quang phổ liên tục chất lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát D Quang phổ liên tục dải sáng có màu biến thiên liên tục từ đỏ đến tím Câu 12: Phát biểu sau sai? A Quang phổ vạch phát xạ nguyên tố khác khác số lượng vạch màu, màu sắc vạch, vị trí độ sáng tỉ đối vạch quang phổ B Mỗi nguyên tố hoá học trạng thái khí hay áp suất thấp kích thích phát sáng có quang phổ vạch phát xạ đặc trưng C Quang phổ vạch phát xạ dải màu biến đổi liên tục nằm tối D Quang phổ vạch phát xạ hệ thống vạch sáng màu nằm riêng rẽ tối Câu 13: Quang phổ liên tục phát nào? A Khi nung nóng chất rắn, chất lỏng, chất khí B Khi nung nóng chất rắn, chất lỏng, chất khí có khối lượng riêng lớn C Khi nung nóng chất rắn chất lỏng D Khi nung nóng chất rắn Câu 14: Điều sau sai nói quang phổ liên tục? A Quang phổ liên tục không phụ thuộc vào thành phần cấu tạo nguồn sáng B Quang phổ liên tục phụ thuộc vào nhiệt độ nguồn sáng C Quang phổ liên tục vạch màu riêng biệt tối D Quang phổ liên tục vật rắn, lỏng khí có tỉ khối lớn bị nung nóng phát Câu 15: Phát biểu sau sai? A Trong máy quang phổ ống chuẩn trực có tác dụng tạo chùm tia sáng song song B Trong máy quang phổ buồng ảnh nằm phía sau lăng kính C Trong máy quang phổ Lăng kính có tác dụng phân tích chùm ánh sáng phức tạp song song thành chùm sáng đơn sắc song song D Trong máy quang phổ quang phổ chùm sáng thu buồng ảnh máy dải sáng có màu cầu vồng Câu 16: Phát biểu sau đúng? A Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trước qua thấu kính buồng ảnh chùm tia phân kỳ có nhiều màu khác B Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trước qua thấu kính buồng ảnh tập hợp gồm nhiều chùm tia sáng song song, chùm màu có hướng khơng trùng C Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trước qua thấu kính buồng ảnh chùm tia phân kỳ màu trắng D Chùm tia sáng ló khỏi lăng kính máy quang phổ trước qua thấu kính buồng ảnh chùm tia sáng màu song song Câu 17: Quang phổ liên tục phát hai vật có chất khác A Hồn tồn khác nhiệt độ B Hoàn toàn giống nhiệt độ C Giống vật có nhiệt độ thích hợp Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 146 D Giống hai vật có nhiệt độ Câu 18: Quang phổ vạch phát xạ hệ thống cách vạch sáng riêng lẻ, ngăn cách khoảng tối Quang phổ vạch phát xạ phát A nung nóng khối chất lỏng B kích thích khối khí áp suất thấp phát sáng C nung nóng vật rắn nhiệt độ cao D nung nóng chảy khối kim loại Câu 19: Một nguồn sáng phát đồng thời xạ có bước sóng 250 nm, 450 nm, 650 nm, 850 nm Dùng nguồn sáng chiếu vào khe F máy quang phổ lăng kính, số vạch màu quang phổ quan sát kính ảnh (tấm kính mờ) buồng tối A B C D Câu 20: Phát biểu sau đúng? A Chất khí hay áp suất thấp kích thích nhiệt hay điện cho quang phổ liên tục B Chất khí hay kích thích nhiệt hay điện ln cho quang phổ vạch C Quang phổ liên tục nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố D Quang phổ vạch nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố Câu 21: Chọn số câu phát biểu sai phát biểu sau đây: I Tia hồng ngoại có khả đâm xuyên mạnh II Tia hồng ngoại kích thích cho số chất phát quang III Tia hồng ngoại phát từ vật bị nung nóng có nhiệt độ 5000C IV Tia hồng ngoại mắt người không nhìn thấy A B C D Câu 22: Tính chất sau khơng phải đặc điểm tia X? A Huỷ tế bào B Gây tượng quang điện C làm ion hố khơng khí D Xun qua chì dày hàng cm Câu 23: Chọn câu A Tia X sóng điện từ có bước sóng nhỏ bước sóng tia tử ngoại B Tia X vật bị nung nóng nhiệt độ cao phát C Tia X phát từ đèn điện D Tia X xuyên qua tất vật Câu 24: Phát biểu sau không đúng? A Tia hồng ngoại vật bị nung nóng phát B Tia hồng ngoại sóng điện từ có bước sóng lớn 0,76 μm C Tia hồng ngoại có tác dụng lên kính ảnh D Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt mạnh Câu 25: Phát biểu sau sai? A Vật có nhiệt độ 30000C phát tia tử ngoại mạnh B Tia tử ngoại không bị thủy tinh hấp thụ C Tia tử ngoại sóng điện từ có bước sóng nhỏ bước sóng ánh sáng đỏ D Tia tử ngoại có tác dụng nhiệt Câu 26: Phát biểu sau sai? A Tia tử ngoại có tác dụng sinh lý Tài liệu KYS Chia sẻ tài liệu, đề thi chất lượng 147 B Tia tử ngoại kích thích cho số chất phát quang C Tia tử ngoại có tác dụng mạnh lên kính ảnh D Tia tử ngoại có không khả đâm xuyên Câu 27: Phát biểu sau đúng? A Tia hồng ngoại có tần số cao tần số tia sáng vàng B Tia tử ngoại có bước sóng lớn bước sóng tia sáng đỏ C Bức xạ tử ngoại có tần số cao tần số xạ hồng ngoại D Bức xạ tử ngoại có chu kỳ lớn chu kỳ xạ hồng ngoại Câu 28: Để tạo chùm tia X, cần phóng chùm êléctron có vận tốc lớn, cho đập vào: A Một vật rắn B Một vật rắn có nguyên tử lượng lớn C Một vật rắn, lỏng, khí D Một vật rắn lỏng Câu 29: Phát biểu sau đúng? Tính chất quan trọng tia X, phân biệt với sóng điện từ khác là: A tác dụng lên kính ảnh B khả ion hố chất khí C Tác dụng làm phát quang nhiều chất D Khả đâm xuyên qua vải, gỗ, giấy Câu 30: Tia X hay tia Rơnghen sóng điện từ có bước sóng: A ngắn bước sóng tia tử ngoại B dài tia tử ngoại C không đo khơng gây tượng giao thoa D nhỏ không đo Câu 31: Chọn câu sai A Tia X có khả xuyên qua nhơm mỏng B Tia X có tác dụng mạnh lên kính ảnh C Tia X xạ trơng thấy làm cho số chất phát quang D Tia X xạ có hại sức khỏe người Câu 32: Thân thể người bình thường phát xạ đây? A Tia X B ánh sáng nhìn thấy C Tia hồng ngoại D Tia tử ngoại Câu 33: Phát biểu sau không đúng? A Tia X tia tử ngoại có chất sóng điện từ B Tia X tia tử ngoại tác dụng mạnh lên kính ảnh C Tia X tia tử ngoại kích thích số chất phát quang D Tia X tia tử ngoại bị lệch qua điện trường mạnh Câu 34: Tia hồng ngoại tia Rơnghen có bước sóng dài ngắn khác nên chúng A có chất khác ứng dụng khoa học kỹ thuật khác B bị lệch khác từ trường C bị lệch khác điện trường D chúng có chất giống tính chất khác Câu 35: Tia hồng ngoại tử ngoại A gây số phản ứng hố học B có tác dụng nhiệt giống C gây tượng quang điện chất D bị nước thuỷ tinh hấp thụ mạnh Thi thử hàng tuần nhóm Kyser ơn thi THPT 148 Câu 36: Chọn đáp án tia hồng ngoại: A Bị lệch điện trường từ trường B Các vật có nhiệt độ lớn 0OK phát tia hồng ngoại C Chỉ vật có nhiệt độ cao nhiệt độ mơi trường phát tia hồng ngoại D Tia hồng ngoại khơng có tính chất giao thoa, nhiễu xạ, phản xạ Câu 37: Phát biểu sau sai? A Tia tử ngoại giúp xác định thành phần hóa học vật B Tia tử ngoại có tác dụng làm phát quang số chất C Tia tử ngoại có tác dụng chữa bệnh còi xương D Tia tử ngoại có khả làm ion hóa chất khí Câu 38: Tia X khơng có tính chất sau đây? A Bị lệch hướng điện trường, từ trường B Làm phát quang số chất C Có khả ion hố khơng khí D Làm đen kính ảnh Câu 39: Điều kiện phát sinh quang phổ vạch phát xạ A chất khí áp suất thấp, bị kích thích phát B vật bị nung nóng nhiệt độ 30000C C chất rắn, lỏng khí có áp suất lớn bị nung nóng D chiếu ánh sáng trắng qua đám khí hay phát sáng Câu 40: Ở nhiệt độ định, đám có khả phát hai ánh sáng đơn sắc có bước sóng λ1 λ2 (với λ1