Khảo sát tính chất quang của vật liệu quang

Máy quang phổ là một thiết bị phân tích quang học được sử dụng để khảo sát tính chất của vật liệu quang.

1. Phổ hấp thụ (Absorption spectrum)

Khái niệm: Phổ hấp thụ là một đặc trưng quang học của vật liệu quang, mô tả khả năng của vật liệu quang hấp thụ ánh sáng tại các bước sóng khác nhau. Khi ánh sáng đi qua một vật liệu quang, một phần năng lượng ánh sáng bị hấp thụ, và phần còn lại được chuyển tiếp. Phổ hấp thụ là sự phụ thuộc của lượng ánh sáng bị hấp thụ đó vào bước sóng của ánh sáng.
Ứng dụng: Phổ hấp thụ của vật liệu quang có thể được sử dụng để xác định các tính chất của vật liệu, bao gồm độ trong suốt, chỉ số khúc xạ và cấu trúc phân tử. Nó cũng có thể được sử dụng để xác định nồng độ của các chất trong mẫu vật liệu, và được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như hóa học, sinh học, y học, công nghệ vật liệu, và nghiên cứu về ánh sáng.
Để đo phổ hấp thụ của vật liệu quang, có thể sử dụng hệ đo quang phổ hấp thụ. Hệ đo quang phổ hấp thụ Ocean Insight bao gồm:
- Nguồn ánh sáng.
- Hệ thống quang học (sợi quang, các phụ kiện đựng mẫu, cuvette v.v).
- Máy đo quang phổ.

Khi ánh sáng đi qua mẫu vật liệu quang, lượng ánh sáng bị hấp thụ được đo lường ở các bước sóng khác nhau. Kết quả đo được biểu thị trên đồ thị, với trục tung biểu thị lượng ánh sáng bị hấp thụ và trục hoành biểu thị bước sóng.

2. Phổ phát xạ (emission spectrum)

Khái niệm: Phổ phát xạ là một đặc trưng quang học của vật liệu quang, mô tả khả năng của vật liệu phát ra ánh sáng tại các bước sóng khác nhau khi nó được kích thích bằng ánh sáng hoặc năng lượng khác. Khi vật liệu quang được kích thích, các electron bên trong nó được đẩy lên vào các trạng thái năng lượng cao hơn. Khi các electron trở về trạng thái năng lượng thấp hơn, chúng phát ra ánh sáng ở các bước sóng khác nhau. Phổ phát xạ là sự phụ thuộc của lượng ánh sáng được phát ra đó vào bước sóng của ánh sáng.
Máy quang phổ là một sự lựa chọn phù hợp để đo phổ phát xạ của vật liệu quang. Hệ thống máy quang phổ để có thể đo ở phổ phát xạ thì sẽ bao gồm:
- Nguồn để kích thích vật liệu quang.
- Hệ thống quang học để chỉnh năng lượng ánh sáng.
- Máy đo quang phổ.

Khi vật liệu quang được kích thích bằng ánh sáng hoặc năng lượng khác, lượng ánh sáng được phát ra ở các bước sóng khác nhau được đo lường. Kết quả đo được được biểu thị trên đồ thị, với trục tung biểu thị lượng ánh sáng được phát ra và trục hoành biểu thị bước sóng.

3. Phổ phản xạ (Reflectance Spectrum)

Khái niệm: Phổ phản xạ mô tả sự phản xạ của ánh sáng khi nó va chạm với bề mặt của vật liệu đó. Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt của vật liệu, nó có thể bị phản xạ trở lại hoặc được hấp thụ và tán xạ. Đối với phản xạ, ánh sáng phản chiếu trở lại theo một góc phản xạ bằng với góc chiếu vào. Phổ phản xạ mô tả lượng ánh sáng phản xạ được theo bước sóng của ánh sáng.
Ứng dụng: Phổ phản xạ của vật liệu quang có thể được sử dụng để xác định các tính chất của vật liệu, bao gồm cấu trúc bề mặt, độ trong suốt và chỉ số khúc xạ. Nó cũng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực như vật liệu xây dựng, thiết kế, kiến trúc và nghiên cứu về ánh sáng.
Như hai loại phổ trên, phổ phát xạ cũng có thể dùng máy quang phổ để đo. Máy quang phổ phản xạ bao gồm
- Nguồn ánh sáng để chiếu vào vật liệu.
- Hệ thống quang học để chỉnh góc chiếu và góc phản xạ.
- Mẫu phản xạ chuẩn.
- Máy đo quang phổ.

Khi ánh sáng chiếu vào bề mặt của vật liệu, lượng ánh sáng phản xạ trở lại được đo lường ở các bước sóng khác nhau. Kết quả đo được được biểu thị trên đồ thị, với trục tung biểu thị lượng ánh sáng phản xạ và trục hoành biểu thị bước sóng.