물리화학실험 실험 56 LED 분광광도계의 제작 결과

목차

1. 실험 결과
2. 고찰
3. 참고문헌

본문내용

이번 실험에서 제작된 분광광도계의 흡광도는 KMac의 흡광도에 비해 아주 낮은 값으로 측정되었다. 이번 실험에서는 다색 광원인 LED를 사용하였는데, 다색 광원은 폭이 넓기 때문에 음의 편차를 발생시킬 수 있다. 따라서 이러한 오차는 레이저(laser)와 같은 단색 광원을 사용하여 오차를 줄일 수 있다. 또한 윗면 덮개 사이의 틈에 의해 외부의 빛이 완전히 차단되지 못한 점과 분광광도계 내부에서 큐벳과 옆면 사이의 공간에 의해 LED 빛이 시료를 거치지 않고 투과되는 떠돌이빛(stary light)이 존재한다는 점이 흡광도의 음의 편차를 발생시켰다. 이러한 떠돌이빛에 의한 오차를 줄이기 위해서는 이중 단색화 장치를 사용한다. 큐벳에 시료 용액을 충분히 채우지 않고 실험을 진행한 점 역시 흡광도를 낮게 만들었다. LED 빛이 시료 용액을 거쳐야 하는데, 시료 용액이 충분히 채워지지 않은 경우에는 빛이 시료 위를 투과하여 낮은 흡광도를 유발한다. 또한 큐벳의 반사와 산란을 보정하기 위해 증류수를 채워 reference voltage를 측정하였는데, 정확하게 측정되지 못한 경우 흡광도에도 영향을 주었을 것이라고 예상한다.

실험보고서
1. Voltage divider란 무엇을 하기 위한 회로이며 어떻게 구성되는가? 본 실험에서 제작된 분광광도계에서 voltage divider 회로는 어디에 포함되어 있는가?
Voltage divider는 2개의 저항을 직렬로 연결하여 LED에 흐르는 전류의 크기를 감소시킨다. 그 결과 전압의 크기 또한 감소하고, 이는 흡광도의 증가에 기인한다. 본 실험에서 제작된 분광광도계에서 voltage divider 회로는 LED 기판에서 100Ω과 1kΩ에 연결되어 있다.

2. 이번 실험에서 제작된 분광광도계는 붉은색과 초록색의 LED만을 가지고 있으므로 흡광도를 측정할 수 있는 용액에 제한이 있다.

참고 자료

물리화학, Raymond Chang, 자유 아카데미, 2020, p. 475~477
분석화학, Daniel C. Harris, 자유 아카데미, 2021, p. 494~506, 576~603
유기화학, L.G. Wade, Jr, 자유 아카데미, 2015, p. 513~516
화학분석기사, 김민, 시대고시기획, 2022, p. 112~113
http://kmac.com/kor/ds4_3_1.html?db=board3&no=7&c=view&page=1&SK=
&SN=&kind3=&fNum=, “분광기를 이용한 에탄올의 정량 분석”, KMac, 2011년 4월 25일 수정, 2022년 4월 4일 접속