Bài giảng vật lý đại cương 2 : Điện - Quang part 10

Cường độ của ánh sáng tán xạ phân tử bé hơn nhiều so với tán xạ Tyndall. Tuy vậy ta vẫn quan sát được nó trong khí quyển, trong nước biển. Sự thăng giáng mật độ xảy ra mạnh nhất trong các chất khí ở trạng thái tới hạn, tức là ở trạng thái mà chất khí về tính chất trở nên đồng nhất với chất lỏng. Khi đó ánh sáng bị tán xạ rất mạnh. 3. Sự tán xạ tổ hợp ánh sáng - Tán xa Raman. Năm 1928, độc lập với nhau, hai nhà vật lý Manderstam và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng vật lý đại cương 2 : Điện - Quang part 10Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 Cường độ của ánh sáng tán xạ phân tử bé hơn nhiều so với tán xạ Tyndall. Tuy vậy tavẫn quan sát được nó trong khí quyển, trong nước biển. Sự thăng giáng mật độ xảy ra mạnhnhất trong các chất khí ở trạng thái tới hạn, tức là ở trạng thái mà chất khí về tính chất trởnên đồng nhất với chất lỏng. Khi đó ánh sáng bị tán xạ rất mạnh. 3. Sự tán xạ tổ hợp ánh sáng - Tán xa Raman. Năm 1928, độc lập với nhau, hai nhà vật lý Manderstam và Raman đã phát hiện mộtdạng tán xạ đặc biệt trong chất lỏng và chất khí. Manderstam và Raman nhận thấy rằng,trong các thành phần quang phổ của ánh sáng tán xạ, ngoài các vạch có tần số bằng tần sốcủa ánh sáng kích thích, ở hai bên của mỗi vạch mạnh còn xuất hiện một vạch yếu hơn gọi làvạch tùy tùng, có tần số bằng tổ hợp của tần số ánh sáng kích thích và tần số dao động riêngcủa nguyên tử, đặc trưng cho chất tán xạ. Vì vậy, hiện tượng tán xạ này được gọi là tán xạ tổhợp ánh sáng. Tán xạ tổ hợp ánh sáng có những quy luật sau đây: 1.Mỗi vạch quang phổ của ánh sáng kích thích đều có vạch tùy tùng. 4.Khi tăng nhiệt đô, cường độ của các vạch tùy tùng tím tăng nhanh; còn cường độcủa các vạch tùy tùng đỏ giảm đi. Vạch tùy tùng đỏ còn gọi là vạch Stock, và vạch tùy tùng tím gọi làü vạch đối Stock. Sự xuất hiện các vạch Stock và đối Stock trong quang phổ tán xạ ánh sáng có thể giải thích được theo lý thuyết cổ điển, nhưng không giải thích được sự phân bổ cường độ của chúng. Chẳng hạn, từ lý thuyết cổ điển sẽ suy ra đượcHình 19.6 cường độ của vạch Stock và đối Stock bằng nhau. Ðó là điều trái với thực nghiệm. Các hiện tượng tán xạ tổ hợp ánh sáng cho ta một phương pháp quan trọng để nghiêncứu cấu tạo phân tử, đặc biệt là phân tử các chất hữu cơ. Tần số hấp thụû hồng ngoại của mộtchất chính là tần số dao động riêng của các nguyên tử trong phân tử của chất đó. Nhờ hiện 91Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7tượng tán xạ tổ hợp ánh sáng nên ta có thể thay thế việc nghiên cứu phổ hấp thụû hồng ngoạikhó khăn và phức tạp bằng phổ tán xạ tổ hợp ánh sáng đơn giản hơn. Nhờ quang phổ tán xạtổ hợp ánh sáng, ta có thể xác định nhanh chóng tần số dao động riêng của nguyên tử trongphân tử, từ đó có thể đóan nhận tính chất đối xứng của phân tử, về lực nội phân tử và sựtương tác giữa các phân tử. Với phổ tán xạ tổ hợp ánh sáng, có thể phân tích các hỗn hợpphân tử phức tạp mà các phép phân tích hóa học tiến hành rất khó khăn, đôi khi không thểlàm được. Ngoài hiện tượng tán xạ tổ hợp ánh sáng nói trên gọi là sự tán xạ tổ hợp tự phát, còncó sự tán xạ tổ hợp cưỡng bức xảy ra do kích thích chất nghiên cứu bằng tia Laser công suấtlớn. Bài đọc thêm số 4: SỰ TÁN SẮC ÁNH SÁNG 1. Hiện tượng tán sắc ánh sáng: Năm 1672, Newton đã nghiên cứu thực nghiệm thấy rằng một chùm ánh sáng trắng điqua lăng kính thủy tinh bị phân tích thành một dải nhiều màu trên màn quan sát đặt sau lăngkính. Các màu xếp theo thứ tự :đỏ, cam, vàng, lục, lam, chàm, tím. Dải nhiều màu đó đượcgọi là quang phổ liên tục và hiện tượng đó được gọi là hiện tượüng tán sắc ánh sáng. Quansát kỹ ta thấy chùm tia đỏ bị lệch ít nhất, trái lại chùm tia tím bị lệch nhiều nhất, chứng tỏchiết suất của chất làm lăng kính phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng (hình 19.7). Tóm lại: chiết suất của chất làm lăng kính phụ thuộc vào bước sóng của ánh sáng hay chiết suất làmộüt hàm số của bước sóng 2. Ðộ tán sắc và đường cong tán sắc Ðại lượng trên cho biết tốc độ và chiều biến thiên của chiết suất theo bước sóng tạibước sóng đã cho . 92Vật Lí Đại Cương A2 (Điện – Quang)Trường Đại học Trà Vinh QT7.1/PTCT1-BM7 3.Tán sắc thường và tán sắc vị thường Sự phụ thuộc của chiết suất vào bước sóng trong vùng phổ ánh sáng là rất phứctạp. Ðối với những chất ít hấp thụ ánh sáng qua nó thì sự phụ thuộc của chiết suất vào bướcsóng gần như tuân theo công thức Cauchy Ðối với các chất có sự hấp thụ ánh sáng đáng kể, thì ở vùng phổ hấp thụ ta thấy:Chiết suất tăng khi bước sóng tăng. Chiết suất biến thiên theo bước sóng nhanh hơn theocông thức Cauchy. Hiện tượng đó được gọi l ...