探索光源與分析溶液-無線光譜儀

AUG 02 ,2019

映入我們眼簾的整個世界都是由光所構成的。從牛頓爵士把太陽光分成七種顏色開始，我們就不斷地在探索光線的神秘...快來帶領學生一起開啟光學實驗的大門吧！

學理知識

光譜

幾乎所有光源由各種不同的單頻光複合而成，複合光經由三菱鏡色散之後，依照頻率或波長的大小而形成光帶，根據光帶的連續性可分為連續光譜與不連續光譜。

光的吸收率與透射率

光在經過大部分的物體時，部分的光會被吸收，部分的光會被反射或透射，物體反射或透射的光即可呈現該物體的顏色。定義某一波長的光對於該物體的吸收率為
吸收率 =log(入射光強/透射光強)

比爾定律(Beer's law)

當光穿透某個溶液時，光的吸收度和溶液的濃度成正比
吸收率 =莫耳吸收係數 ×光徑長 ×溶液濃度

設備功能

光源的光譜分析

設備搭配光纖纜線 PS 2601) 後，可以偵測與分析各種環境光源的光譜組成，例如可以分析生活中的日光燈、手電筒等，此外，軟體中具有內建各種元素的激發光譜，可以進行光譜的比對

溶液的吸光度分析

設備可以分析各種溶液對不同波長光的吸收度，溶液對何種波長的光具有最強的吸收度，對何種波長的光具有最低的吸收度。

溶液濃度的推算

根據比爾定律(Beer's law)，溶液的濃度和吸光度成正比，可藉由此定律推算未知溶液的濃度，光譜儀的內建軟體中，具有濃度推算的頁面，選定一特定的波長光後，針對該波長做出濃度與吸收度的線性分析。

觀察吸光度的時間變化

光譜儀的內建軟體中，具有隨著時間記錄吸光值變化的頁面，藉由選定一特定的波長光後，針對該波長做出吸光值與時間變化的曲線，可以應用於偵測化學反應、酵素動力學、藥物的活性等。

教學應用

化學科課程

生物科課程

探究與實作活動

參考影片

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