Trong máy quang phổ lăng kính lăng kính có tác dụng?

Câu hỏi: Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng

A. nhiễu xạ ánh sáng.

B. tăng cường chùm sáng.   

C. tán sắc ánh sáng.  

D. giao thoa ánh sáng.

Trả lời: 

Trong máy quang phổ lăng kính, lăng kính có tác dụng

Tán sắc ánh sáng.  Chọn C

Cùng top lời giải tìm hiểu về máy quang phổ lăng kính các loại máy quang phổ nhé!

    Các sản phẩm công nghệ mang tính hiện đại cao thường được thị trường ưa chuộng. Quá trình áp dụng chúng vào đời sống thực tiễn hằng ngày của con người chúng ta đang dần dần thay thế sức lao động tay chân, tiết kiệm được cả sức lực lẫn thời gian của người dùng. Trong số đó, máy quang phổ chính là một ví dụ cụ thể.

Máy quang phổ lăng kính là gì?

   Dựa vào màu sắc của tia sáng được phân tích ra mà người ta chia máy quang phổ thành hai loại chính: máy quang phổ lăng kính và máy quang phổ liên tục. Chúng có những đặc điểm riêng biệt và chức năng làm việc cũng khác nhau. Trước tiên, chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về máy lăng kính. 

   Thiết bị này có tác dụng biến những chùm tia sáng phức tạp thành những chùm tia đơn giản. Từ đó mà chúng ta có thể xác định những thành phần có trong vật chất một cách dễ dàng. Ngoài phục vụ các hoạt động trong thí nghiệm thì thiết bị còn giúp mọi người trong đời sống hằng ngày. Đó là khi mà bạn đóng gói đồ ăn bỏ trong tủ lạnh. Nếu muốn dùng sau một thời gian mà không chắc chắn về độ an toàn của thực phẩm thì ta có thể dùng máy quang phổ lăng kính. Mọi người sẽ biết được thành phần có trong đồ ăn và xem có thành phần nào độc hại hay không. Việc này cũng rất thuận tiện và đảm bảo an toàn sức khỏe cho mọi người.

Cấu tạo của máy quang phổ lăng kính

   Để có thể hoạt động và làm việc đúng như công dụng của sản phẩm, thiết bị bao gồm 3 thành phần chính không thể thiếu: ổng chuẩn trực, hệ tán sắc, ống ngắm và buồng ảnh ( buồng tối ). Cụ thể cấu tạo và chức năng của từng phần như sau:

- Ống chuẩn trực: có chức năng biến những chùm tia sáng phân kỳ đi qua lăng kính thành những chùm tia song song với lăng kính nhờ có thấu kính hội tụ.

- Hệ tán sắc: bộ phận này bao gồm hai lăng kính. Nó có tác dụng tán sắc những chùm tia mới đi ra từ ống chuẩn trực. Từ đó biến chúng từ những tia sáng đa sắc thành đơn sắc.

- Ống ngắm và buồng ảnh ( buồng tối ): là nơi chúng ta đặt mắt vào quan sát những tia sáng sau khi đã qua phân tích. Ngoài ra, tại đây có chức năng thu lại hình ảnh những tia sáng cho chúng ta xem lại ở máy tính được kết nối.

Quy trình hoạt động của máy

    Quy trình hoạt động của máy quang phổ lăng kính khá đơn giản và chúng ta có thể dễ dàng thực hiện khi có thiết bị. 

    Trước tiên, mọi người phải đặt vật cần xác định cố định tại một vị trí. Chiếu chùm sáng từ vật vào ống chuẩn trực. Qua ống thì có thấu kính hội tụ sẽ chuyển chúng thành những chùm tia song song với nhau. Tiếp theo, chùm tia đó sẽ chuyển đến lăng kính ở hệ tán sắc. Ở đây thực hiện nhiệm vụ và những tia sáng bị tách ra. Khi đi ra khỏi đây thì chùm tia ban đầu là những tia sáng đơn sắc song song có màu sắc riêng biệt. Chúng sẽ bị lệch thành hai phương.

   Cuối cùng, người dùng sẽ quan sát kết quả tại buồng tối và thu lại hình ảnh nếu muốn dùng nó để phân tích.

Ứng dụng của máy

   Ứng dụng của thiết bị này thường có ích cho các hoạt động nghiên cứu nhiều hơn. Ngoài ra, chúng cũng được sử dụng tại phòng thí nghiệm tại các trường học để học sinh thực hành quan sát các vật chất. Dưới đây là một số ứng dụng hiện nay:

- Dùng để xác định thành phần cấu tạo của vật chất. Những vật liệu nhỏ hoặc có cấu tạo phức tạp cần dụng đến loại máy này. Nó góp phần khá lớn trong các công trình nghiên cứu của các nhà khoa học khi phân tích các mảnh kim loại nhỏ hay các nguyên tố cấu tạo.

- Kiểm tra và phát hiện các chất độc hại. Những chất này nếu có tồn tại trong vật được quan sát thì sẽ nhanh chóng được phát hiện ra. Và ta có thể loại bỏ kịp thời tránh gây nguy hiểm cho mọi người.

Bảo quản thiết bị

   Đây là một sản phẩm của công nghệ và chắc chắn nếu muốn sử dụng lâu dài thì ta cần lưu ý bảo quản. Thiết bị cần được cất giữ ở những nơi thoáng mát và khô ráo. Hãy chắc chắn là không có con vật nào có thể tiếp cận và phá hỏng các bộ phận của máy. Ngoài ra, khi sử dụng xong chúng ta phải giữ cho máy được sạch sẽ. Thỉnh thoảng bạn có thể lau chùi nó. Nếu để thiết bị bị chạm mạch ở đâu đó mà bạn không phát hiện ra thì có thể gây hại trong quá trình làm việc.

Cùng tìm hiểu thêm về máy quang phổ nhé !

Khái niệm

   Máy quang phổ là dụng cụ dùng để phân tích những chùm ánh sáng từ phức tạp biến hóa thành đơn sắc. Chúng hoạt động dựa trên những sự biến đổi của ánh sáng. Có thể nói, đây là một loại thiết bị đo màu được dùng để chụp, đánh giá màu sắc trên hầu hết tất cả các loại vật liệu, từ chất lỏng, nhựa, cho đến giấy, kim loại, vải,...

    Tuy nhiên, chúng chủ yếu được áp dụng cho các loại đồ vật hoạt động thông qua ánh sáng. Trong quá trình phân tích, người dùng sẽ nhanh chóng tìm ra được tính chất, thành phần và trạng thái của khối vật chất. Nhờ giúp con người tiết kiệm được nhiều thời gian hơn trước đây, máy quang phổ đã trở thành một loại thiết bị quen thuộc và phổ biến tại các phòng thí nghiệm, nhà máy, xí nghiệp,...

Cấu tạo của máy quang phổ

Cấu tạo máy quang phổ bao gồm có những bộ phận sau đây:

   Ống chuẩn trực: đây là bộ phận có tác dụng biến đổi chùm ánh sáng đi vào khe hẹp F trở thành chùm tia song song nhờ vào sự hỗ trợ của thấu kính hội tụ.Hệ tán sắc: đây là một bộ phận bao gồm có hai lăng kính. Chúng có tác dụng làm tán sắc chùm ánh sáng khi mới vừa ra khỏi ống chuẩn trực. Lăng kính cũng chính là bộ phận quan trọng nhất của máy quang phổ.Buồng ảnh: bộ phận này còn được biết đến bằng những cái tên gọi khác như ống ngắm, buồng tối,... Chúng chính là vị trí người dùng sẽ đặt mắt vào và quan sát cũng như thu lại hình ảnh của quang phổ sẽ dùng để nghiên cứu.

Nguyên lý hoạt động của máy quang phổ

   Nguyên lý máy quang phổ hoạt động dựa trên sự phân tích chùm ánh sáng phức tạp thành những chùm ánh sáng đơn sắc khác nhau. Đây chính là hiện tượng tán sắc. Hiện tượng này chỉ xảy ra với điều kiện chiết suất của môi trường trong suốt đối với ánh sáng đơn khác nhau sẽ dẫn đến sự khác nhau và phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng. Quá trình này sẽ đưa ra những thông tin chính xác về thành phần, tính chất và trạng thái của những khối vật chất có liên quan.

Ứng dụng của máy quang phổ

    Máy quang phổ dùng để làm gì? Xin thưa rằng, chúng có rất nhiều ứng dụng hữu ích trong đời sống hằng ngày con người của chúng ta.

   Máy quang phổ giúp xác định các hàm lượng thành phần có bên trong khối vật chất

   Máy quang phổ giúp xác định các hàm lượng thành phần có bên trong khối vật chất. Chúng giúp quá trình này đỡ mất nhiều thời gian và công sức hơn trước đây. Có thể nói, đây chính là ứng dụng quan trọng nhất của máy quang phổ. Ứng dụng này đặc biệt rất phù hợp với các ngành nghiên cứu và khảo sát.

   Máy quang phổ có khả năng dễ dàng xác định được hàm lượng các thành phần có bên trong mẫu xét nghiệm. Nhờ đó, những thành phần độc hại sẽ được phát hiện ra. Ứng dụng này thường được nhiều nhà quản lý chất lượng chọn lựa vào quy trình kiểm tra chất lượng cho những chiếc bao bì được dùng để đóng gói thực phẩm.

   Trong những ứng dụng nghiên cứu khoa học, máy quang phổ là dụng cụ quang học dùng để giúp các nhà khoa học tìm ra được nguyên tố Heli trên bề mặt của mặt trời ngay cả trước khi phát hiện ra sự có mặt trên trái đất. Qua đó, con người chúng ta cũng biết được rằng loại quang phổ thu được từ ánh sáng mặt trời chính là một loại quang phổ vạch hấp thụ.

    Ngoài ra, máy quang phổ còn được ứng dụng trong các nền công nghiệp chế tạo máy bay, ô tô, tàu hỏa,... Bên cạnh đó, dòng máy này còn được sử dụng trong quá trình phân tích nhanh các loại hợp kim hoặc những mảnh kim loại có kích cỡ nhỏ,...

Cách sử dụng máy quang phổ

   Để đạt được hiệu quả tối đa, người dùng cần nắm rõ cách sử dụng máy quang phổ. Chúng đòi hỏi độ chính xác cao, vì vậy, trong quá trình sử dụng, chúng ta cần lần lượt thực hiện thuần thục các thao tác sau đây.

  Để chuẩn bị sử dụng máy quang phổ, người dùng cần chuẩn bị trước khối vật chất. Sau khi khởi động máy tính, máy in và thiết bị đo quang phổ, hãy chờ đợi một khoảng thời gian ngắn để tất cả đều có đủ điều kiện để ổn định.

   Để truy cập vào phần mềm của máy quang phổ, người dùng sẽ click chuột vào biểu tượng và nhấn vào nút START đang hiển thị. Một chiếc hộp hiện ra sẽ yêu cầu chúng ta điền đầy đủ các thông tin cần thiết để có thể thực hiện quá trình phân tích. Bên cạnh đó, nhằm tránh khỏi các trường hợp lỗi hệ thống, hãy lưu ý kiểm tra lại những đường dây kết nối với máy tính và máy in.

    Điều chỉnh các chế độ của máy quang phổ cần có sự phù hợp với nhu cầu. Người dùng có thể tự tham khảo thêm phần hướng dẫn cách sử dụng máy quang phổ hoặc học hỏi từ những người có kinh nghiệm đi trước.

Điểm danh các loại máy quang phổ

   Trên thực tế có ba loại quang phổ cơ bản. Đó là: quang phổ liên tục, quang phổ vạch phát xạ và quang phổ vạch hấp thụ. Dựa vào đó, thị trường máy quang phổ mang đến cho nhu cầu sử dụng ba dòng sản phẩm sau đây.

   Đây là dòng sản phẩm thường được sử dụng với mục đích phân tích một chùm ánh sáng phức tạp thành những thành phần đơn sắc khác nhau. Cấu tạo máy quang phổ lăng kính khá đơn giản. Chúng bao gồm có ba bộ phận chính. Đó là: ống chuẩn trực, hệ tán sắc và buồng ảnh.

   Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ lăng kính dựa trên những bước sau đây:

    Chiếu vào khe hẹp F của máy quang phổ lăng kính một chùm ánh sáng.Nhờ thấu kính L1, chùm ánh sáng đó sẽ được biến thành chùm tia song song.Sau khi đi vào lăng kính, chùm tia song song sẽ được tách ra thành hai chùm sáng song song có màu sắc và lệch sang hai phương hoàn toàn khác nhau.Nhờ vào thấu kính hội tụ L2, chúng ta sẽ thu được hai vạch quang phổ trên màn M của bộ phận buồng ảnh.

Máy quang phổ huỳnh quang tia X

    Đây là dòng sản phẩm thường được ứng dụng để phân tích các thành phần nguyên tố có trong vật liệu. Nguyên tắc hoạt động của máy quang phổ huỳnh quang tia X tuân thủ theo trình tự như sau:

    Chiếu tia X vào vật thể.Một phần tia X sẽ bị hấp thu, trong khi đó, phần còn lại sẽ xuyên qua vật thể.Tùy vào thành phần hóa học và độ dày của vật thể, mỗi vật thể sẽ có mức độ hấp thu và xuyên qua.

    Hiện nay, thị trường máy quang phổ huỳnh quang tia X được chia làm hai dòng sản phẩm chính. Đó là: máy quang phổ tán xạ năng lượng tia X và máy quang phổ tán xạ bước sóng tia X.

Máy quang phổ tán xạ năng lượng tia X
    Máy quang phổ tán xạ năng lượng tia X còn được gọi là máy quang phổ EDX. Chúng có thể phân tích cùng một lúc cho nhiều nguyên tố. Trong quá trình hoạt động, huỳnh quang tia X được phát ra từ mẫu sẽ đi vào phần tử cảm biến bán dẫn. Sự tính toán trên từng nguyên tố, từng mức năng lượng sẽ được xử lý thông qua tín hiệu điện và quang phổ huỳnh quang tia X đã thu được.

   Máy quang phổ tán xạ bước sóng tia X còn được gọi là máy quang phổ WVX. Trong quá trình sử dụng, huỳnh quang tia X phát ra từ khối vật chất sẽ đi qua khe hở và len vào buồng đơn sắc. Sự liên kết giữa buồng đơn sắc và detector sẽ được duy trì ở góc liên kết. Tuy nhiên, chỉ có những huỳnh quang tia X có bước sóng thỏa mãn điều kiện mới được đưa vào detector.