[Táo Ngọt]

Quang phổ là gì?​

Một quang phổ (số nhiều quang phổ hoặc quang phổ) là một điều kiện không được giới hạn trong một tập hợp cụ thể của các giá trị nhưng có thể khác nhau, mà không cần bước, qua một liên tục. Từ này lần đầu tiên được sử dụng một cách khoa học trong quang học để mô tả cầu vồng màu sắc trong ánh sáng nhìn thấy sau khi đi qua lăng kính. Khi sự hiểu biết khoa học về ánh sáng được nâng cao, nó được áp dụng cho toàn bộ quang phổ điện từ. Do đó, nó trở thành ánh xạ của một phạm vi cường độ (bước sóng) với một phạm vi chất lượng, đó là "màu sắc của cầu vồng" được cảm nhận và các đặc tính khác tương ứng với các bước sóng nằm ngoài quang phổ ánh sáng nhìn thấy.

​

Quang phổ kể từ đó đã được áp dụng bằng phép loại suy cho các chủ đề bên ngoài quang học. Do đó, người ta có thể nói về "phổ quan điểm chính trị", hoặc "phổ hoạt động" của một loại thuốc, hoặc "phổ tự kỷ". Trong những cách sử dụng này, các giá trị trong phổ có thể không được liên kết với các con số hoặc định nghĩa có thể định lượng chính xác. Việc sử dụng như vậy ngụ ý một loạt các điều kiện hoặc hành vi được nhóm lại với nhau và được nghiên cứu dưới một tiêu đề duy nhất để dễ thảo luận. Những cách sử dụng phi khoa học của phổ thuật ngữ đôi khi gây hiểu lầm. Ví dụ, một quang phổ trái-phải duy nhấtcủa chính kiến không nắm bắt được đầy đủ niềm tin chính trị của nhân dân. Các nhà khoa học chính trị sử dụng nhiều hệ thống đa trục và đa trục để mô tả chính xác hơn các đặc điểm của chính kiến.

Trong hầu hết các cách sử dụng phổ hiện đại, có một chủ đề thống nhất giữa các thái cực ở hai đầu. Điều này không phải lúc nào cũng đúng trong cách sử dụng cũ.

​

Trong tiếng Latinh, quang phổ có nghĩa là "hình ảnh" hoặc "sự hiện ra", bao gồm cả nghĩa "bóng ma". Bằng chứng quang phổ là bằng chứng về những gì đã được thực hiện bởi những bóng ma của những người không có mặt trên cơ thể, hoặc bằng chứng nghe nói về những gì ma hoặc sự hiện ra của Sa-tan. Nó được sử dụng để kết tội một số người làm nghề phù thủy tại Salem, Massachusetts vào cuối thế kỷ 17. Từ "quang phổ" [Spektrum]đã được sử dụng nghiêm ngặt để chỉ hiện tượng dư ảnh quang học ma quái bởi Goethe trong Lý thuyết về màu sắc và Schopenhauer của ông trongVề Tầm nhìn và Màu sắc.

Tiền tố "spectro-" được sử dụng để tạo thành các từ liên quan đến quang phổ. Ví dụ, một máy quang phổ là một thiết bị được sử dụng để ghi lại quang phổ và quang phổ là việc sử dụng một máy quang phổ để phân tích hóa học.

Trong thế kỷ 17, từ phổ được đưa vào ống kính của Isaac Newton, đề cập đến một loạt các màu sắc quan sát khi ánh sáng trắng bị phân tán thông qua một lăng kính. Chẳng bao lâu, thuật ngữ này dùng để chỉ biểu đồ cường độ ánh sáng hoặc công suất dưới dạng hàm của tần số hoặc bước sóng, còn được gọi là biểu đồ mật độ quang phổ.

​

Thuật ngữ phổ được mở rộng để áp dụng cho các sóng khác, chẳng hạn như sóng âm thanh cũng có thể được đo dưới dạng hàm của tần số, phổ tần số và phổ công suất của tín hiệu. Thuật ngữ này hiện áp dụng cho bất kỳ tín hiệu nào có thể được đo hoặc phân hủy dọc theo một biến số liên tục như năng lượng trong quang phổ điện tử hoặc tỷ lệ khối lượng trên điện tích trong khối phổ. Phổ cũng được sử dụng để chỉ biểu diễn đồ họa của tín hiệu dưới dạng hàm của biến phụ thuộc.

Phổ điện từ

Phổ điện từ đề cập đến phạm vi đầy đủ của tất cả các tần số của bức xạ điện từ [4] và cả sự phân bố đặc trưng của bức xạ điện từ được phát ra hoặc hấp thụ bởi đối tượng cụ thể đó. Các thiết bị được sử dụng để đo phổ điện từ được gọi là máy quang phổ hoặc máy quang phổ. Các quang phổ nhìn thấy được là một phần của quang phổ điện từ có thể được nhìn thấy bằng mắt thường. Bước sóng của ánh sáng nhìn thấy nằm trong khoảng từ 390 đến 700 nm. [5] Các quang phổ hấp thụ của một nguyên tố hóa học hoặc hợp chất hóa họclà phổ tần số hoặc bước sóng của bức xạ tới được hợp chất hấp thụ do sự chuyển điện tử từ trạng thái năng lượng thấp hơn sang trạng thái năng lượng cao hơn. Các quang phổ phát xạ liên quan đến quang phổ của bức xạ phát ra bởi các hợp chất do chuyển electron từ cao đến một trạng thái năng lượng thấp hơn.

​

Ánh sáng từ nhiều nguồn khác nhau chứa nhiều màu sắc khác nhau, mỗi màu có độ sáng hoặc cường độ riêng. Cầu vồng, hay lăng kính, gửi các màu thành phần này theo các hướng khác nhau, làm cho chúng có thể nhìn thấy riêng lẻ ở các góc khác nhau. Biểu đồ cường độ được vẽ so với tần số (cho biết độ sáng của mỗi màu) là phổ tần số của ánh sáng. Khi tất cả các tần số nhìn thấy đều có mặt bằng nhau, màu sắc cảm nhận được của ánh sáng là màu trắng và quang phổ là một đường phẳng. Do đó, quang phổ vạch phẳng nói chung thường được gọi là màu trắng, cho dù chúng đại diện cho ánh sáng hoặc một dạng hiện tượng sóng khác (ví dụ như âm thanh, hoặc rung động trong một cấu trúc).

Trong vô tuyến và viễn thông, phổ tần số có thể được chia sẻ giữa nhiều đài truyền hình khác nhau. Các phổ tần vô tuyến là một phần của quang phổ điện từ tương ứng với tần số thấp dưới 300 GHz, trong đó tương ứng với bước sóng dài hơn khoảng 1 mm. Các lò vi sóng tương ứng với phổ tần số từ 300 MHz (0, 3 GHz) và 300 GHz và bước sóng giữa một mét và một milimet. [6] [7] Mỗi đài phát thanh và đài truyền hình truyền một sóng trên một dải tần số được chỉ định, được gọi là kênh. Khi có nhiều đài truyền hình, phổ vô tuyến bao gồm tổng của tất cả các kênh riêng lẻ, mỗi kênh mang thông tin riêng biệt, trải rộng trên một phổ tần số rộng. Bất kỳ máy thu thanh cụ thể nào sẽ phát hiện một hàm duy nhất của biên độ (điện áp) so với thời gian. Sau đó, đài phát thanh sử dụng một mạch điều chỉnh hoặc bộ thu sóng để chọn một kênh hoặc dải tần đơn lẻ và giải điều chế hoặc giải mã thông tin từ đài truyền hình đó. Nếu chúng ta tạo một biểu đồ về cường độ của mỗi kênh so với tần số của bộ thu sóng, thì đó sẽ là phổ tần số của tín hiệu ăng-ten.

Trong quang phổ thiên văn, cường độ, hình dạng và vị trí của các vạch hấp thụ và phát xạ, cũng như sự phân bố năng lượng phổ tổng thể của sự liên tục, cho thấy nhiều đặc tính của các vật thể thiên văn. Phân loại sao là sự phân loại các ngôi sao dựa trên quang phổ điện từ đặc trưng của chúng. Các mật độ thông lượng quang phổ được sử dụng để đại diện cho quang phổ của ánh sáng nguồn, chẳng hạn như một ngôi sao.

Trong phép đo bức xạ và đo màu (hay khoa học màu sắc nói chung), phân bố công suất quang phổ (SPD) của nguồn sáng là thước đo công suất do mỗi tần số hoặc màu sắc đóng góp trong nguồn sáng. Quang phổ ánh sáng thường được đo tại các điểm (thường là 31) dọc theo quang phổ khả kiến, trong không gian bước sóng thay vì không gian tần số, điều này làm cho nó không phải là mật độ phổ. Một số máy quang phổ có thể đo gia số tốt từ một đến hai nanomet. Các giá trị được sử dụng để tính toán các thông số kỹ thuật khác và sau đó được vẽ biểu đồ để hiển thị các thuộc tính phổ của nguồn. Điều này có thể hữu ích trong việc phân tích đặc điểm màu sắc của một nguồn cụ thể.

Quang phổ

Quang phổ của giọng nói của cá heo

Trong âm học, quang phổ là một biểu diễn trực quan của phổ tần số của âm thanh dưới dạng một hàm của thời gian hoặc một biến số khác.

Một nguồn âm thanh có thể có nhiều tần số khác nhau được trộn lẫn. Một giai điệu âm nhạc của âm sắc được đặc trưng bởi nó phổ hòa. Âm thanh trong môi trường của chúng ta mà chúng ta gọi là tiếng ồn bao gồm nhiều tần số khác nhau. Khi một tín hiệu âm thanh chứa một hỗn hợp của tất cả các tần số nghe được, phân bổ đều trên phổ âm thanh, nó được gọi là tiếng ồn trắng. [9]

Các máy phân tích quang phổ là một công cụ có thể được sử dụng để chuyển đổi các sóng âm thanh của nốt nhạc thành một hình ảnh hiển thị của các tần số thành phần. Màn hình trực quan này được gọi là một chương trình quang phổ âm thanh. Máy phân tích phổ âm thanh dựa trên phần mềm có sẵn với chi phí thấp, cung cấp khả năng truy cập dễ dàng không chỉ cho các chuyên gia trong ngành mà còn cho các học giả, sinh viên và những người yêu thích. Quang phổ âm thanh được tạo ra bởi máy phân tích phổ cung cấp một ký hiệu âm học của nốt nhạc. Ngoài việc tiết lộ tần số cơ bản và âm bội của nó, biểu đồ quang phổ cũng hữu ích để phân tích cuộc tấn công tạm thời, phân rã, duy trì và phát hành nốt nhạc.