Bài giảng điện tử chuyên đề Vật lí 12 cánh diều

Nội dung giáo án

CHÀO MỪNG CÁC EM  

QUAY TRỞ LẠI VỚI MÔN HỌC! 

    KHỞI ĐỘNG 

Mặt Trời là một quả cầu lửa khổng lồ nóng sáng với nhiệt độ bề mặt khoảng 6 000oC và ở cách chúng ta khoảng 1,5 triệu kilomet. Tuy Mặt Trời ở xa như vậy, nhưng nhờ nghiên cứu quang phổ của Mặt Trời mà người ta biết thành phần cấu tạo của nó. 

Quang phổ là gì?  

Có những loại quang phổ nào? 

Hình. Quang phổ của ánh sáng Mặt Trời 

CHUYÊN ĐỀ 3: VẬT LÍ LƯỢNG TỬ 

2 

QUANG PHỔ VẠCH CỦA NGUYÊN TỬ 

NỘI DUNG BÀI HỌC 

Quang phổ phát xạ 

Quang phổ vạch hấp thụ 

Giải thích sự tạo thành vạch quang phổ 

Ví dụ vận dụng công thức chuyển mức năng lượng 

1. QUANG PHỔ PHÁT XẠ

Quan sát hình 2.1: 

Khi ánh sáng trắng tán sắc qua lăng kính, ta quan sát được một vùng sáng gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím. Ta gọi vùng sáng đó là quang phổ của ánh sáng trắng. 

KHÁI NIỆM 

ØCác chất rắn, lỏng, khí được nung nóng đến nhiệt độ cao, đều phát ra ánh sáng. Quang phổ của ánh sáng do các chất đó phát ra được gọi là quang phổ phát xạ của chúng. 

ØQuang phổ phát xạ của các chất khác nhau bao gồm: 

Quang phổ liên tục 

Quang phổ vạch phát xạ 

1. Quang phổ liên tục

Hình 2.2. Quang phổ liên tục của ánh sáng nhìn thấy (bước sóng tính bằng nm) 

Quang phổ gồm nhiều dải màu từ đỏ đến tím, nối liền nhau một cách liên tục, được gọi là quang phổ liên tục. 

Khi nào các chất phát ra quang phổ liên tục? 

Các chất rắn, chất lỏng và những chất khí ở áp suất lớn khi bị nung nóng đều phát ra quang phổ liên tục. 

Ví dụ một số nguồn phát ra quang phổ liên tục: 

Vật rắn như dây tóc bóng đèn 

Chất lỏng như kim loại nóng chảy 

Chất khí áp suất lớn như Mặt Trời 

Câu hỏi 1 (SGK - tr.59) 

Dựa vào đặc điểm nào của quang phổ liên tục có thể xác định nhiệt độ của vật nóng ở rất xa? 

Dựa vào đặc điểm: 

Quang phổ liên tục không phụ thuộc bản chất của vật phát sáng mà chỉ phụ thuộc nhiệt độ của vật. 

2. Quang phổ vạch phát xạ

Quang phổ gồm các vạch màu riêng lẻ, ngăn cách nhau bằng những khoảng tối, được gọi là quang phổ vạch phát xạ. 

Hình minh họa quang phổ vạch phát xạ 

Các chất nào có thể phát ra quang phổ vạch phát xạ? Khi nào các chất phát ra quang phổ vạch phát xạ? 

Nguồn phát ra quang phổ vạch phát xạ: 

Quang phổ vạch phát xạ do chất khí hoặc hơi kim loại ở áp suất thấp phát ra, khi bị kích thích bằng nhiệt hay bằng điện. 

Mỗi nguyên tố hoá học khi bị kích thích, phát ra các bức xạ có bước sóng xác định và cho một quang phổ vạch phát xạ riêng, đặc trưng cho nguyên tố ấy. 

Ví dụ 

Hình 2.3. Quang phổ vạch phát xạ của hydrogen (bước sóng tính bằng nm) 

Vùng ánh sáng nhìn thấy có bốn vạch đặc trưng: vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím. 

Quan sát quang phổ vạch phát xạ của một số nguyên tố 

Câu hỏi 2 (SGK - tr.59) 

Hãy ước lượng bước sóng của vạch đỏ, vạch lam, vạch chàm và vạch tím trong quang phổ vạch phát xạ của hydrogen. 

Hình 2.3. Quang phổ vạch phát xạ của hydrogen (bước sóng tính bằng nm) 

Video khái quát tính chất của quang phổ liên tục và quang phổ vạch phát xạ 

1. QUANG PHỔ VẠCH HẤP THỤ

Khi ánh sáng trắng truyền qua chất khí có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng, một số bức xạ sẽ bị hấp thụ. Kết quả là trong quang phổ liên tục của ánh sáng trắng có các vạch tối xen kẽ. 

Khi ánh sáng trắng truyền qua chất khí có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng. 

Quang phổ vạch hấp thụ 

Ví dụ 

Hình. Cách để thu quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của natri 

Kết quả 

Hình 2.4. Quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ của natri 

Thí nghiệm về quang phổ vạch hấp thụ của nguyên tố natri 

   MỞ RỘNG 

Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích chùm sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau. 

Hình 2.5. Sơ đồ cấu tạo một loại máy quang phổ lăng kính 

Nghiên cứu thông tin SGK và cho biết: 

• Nêu khái niệm quang phổ vạch hấp thụ của chất khí (hay hơi kim loại).
• Điều kiện để thu được quang phổ vạch hấp thụ là gì?

Khái niệm: Quang phổ liên tục thiếu một số vạch màu do bị chất khí (hay hơi kim loại) hấp thụ được gọi là quang phổ vạch hấp thụ của khí (hay hơi) đó. 

Điều kiện để thu được quang phổ vạch hấp thụ: 

Nhiệt độ của đám khí hay hơi hấp thụ phải thấp hơn nhiệt độ của nguồn sáng phát ra phổ liên tục. 

Quang phổ vạch hấp thụ của mỗi nguyên tố đặc trưng cho nguyên tố đó. 

Có thể căn cứ vào quang phổ vạch hấp thụ để nhận biết sự có mặt của nguyên tố đó trong các hỗn hợp hay hợp chất. 

Câu hỏi 3 (SGK - tr.60) 

Tại sao có thể nói quang phổ của ánh sáng mặt trời mà ta thu được trên Trái Đất là quang phổ hấp thụ? 

...