محاكي المطياف الضوئي وقانون بير-لامبرت
المعادلات في هذه المحاكاة
| A | الامتصاصية | بلا وحدات؛ كل وحدة من A تقلل الضوء عشر مرات | |
|---|---|---|---|
| T | النفاذية | حصة الضوء التي تنفذ من العينة، مقارنة بعينة فارغة من المذيب وحده |
بالقيم الحالية:
| ε | معامل الامتصاص عند هذا الطول الموجي | بوحدة M⁻¹ cm⁻¹ للأملاح؛ وللبروتين والحمض النووي، لكل mg/mL أو لكل µg/mL لكل cm | |
|---|---|---|---|
| l | طول المسار l | المسافة التي يقطعها الضوء عبر المحلول | |
| c | التركيز | من التركيز (% من المدى؛ القيمة في النتائج) |
بالقيم الحالية:
| m, b | ميل المنحنى القياسي ومقطعه | ملائم بالمربعات الصغرى للمعايير التي تضيفها؛ R² يبيّن مدى استقامتها |
|---|
بالقيم الحالية:
| s | الضوء الشارد | ضوء بأطوال موجية أخرى يصل إلى الكاشف على أي حال؛ يحدّ من الامتصاصية التي يمكن للجهاز قراءتها قرب −log₁₀ s = 3 |
|---|
بالقيم الحالية:
كيف تستخدم محاكي المطياف الضوئي
- اختر محلولًا وطولًا موجيًا وتركيزًا. يفصل محدد الطول الموجي ضوء المصباح إلى ألوان، ويمر نطاق ضيق عبر الشق، ويعبر خلية القياس ويصل إلى الكاشف، الذي يقرأ الامتصاصية مقابل عينة فارغة من المذيب وحده. اضغط «انتقل إلى القمة» للقفز إلى الطول الموجي الذي يمتصه المحلول أكثر.
- شاهد كيف ترتفع الامتصاصية بالتناسب مع التركيز وطول المسار الضوئي، كما يقول قانون بير-لامبرت، وكيف يغمق لون المحلول. ويبين الرسم طيف الامتصاص الكامل: المنحنى المقيس بجانب منحنى بير-لامبرت وحده. ارفع التركيز حتى تتجاوز الامتصاصية 2 أو 3 فيستوي المنحنى المقيس بسبب الضوء الشارد؛ ووسّع الشق عند قمم البرمنغنات الضيقة، أو اختر خلية قياس بلاستيكية في فوق البنفسجي، لترى طرقًا أخرى تفشل بها القراءات.
- ابنِ منحنى معايرة: ضع عدة تراكيز واضغط في كل مرة «أضف هذه القراءة إلى المنحنى القياسي»؛ ثم «قِس المجهول». يعطي الخط الملائم تركيزه، وتبين النتائج أيضًا كم كان فعلًا. حاسبة قانون بير-لامبرت وحاسبة المنحنى القياسي تفعلان الشيء نفسه بقراءاتك أنت.
الأسئلة الشائعة
ما قانون بير-لامبرت؟
A = ε l c: الامتصاصية تساوي امتصاصية المادة النوعية عند ذلك الطول الموجي، مضروبة في المسار الذي يقطعه الضوء في المحلول، مضروبًا في التركيز. ولأن الامتصاصية لوغاريتمية، A = 1 تعني أن 10% من الضوء يمر وA = 2 تعني 1%. هذا القانون هو ما يسمح للمطياف الضوئي بقياس التراكيز.
لماذا أقيس عند القمة؟
عند λmax تكون الامتصاصية أكبر، فيكون القياس أكثر حساسية، ويكون المنحنى مستويًا هناك، فيغيّر خطأ صغير في الطول الموجي أو شق عريض القراءة أقل. ولهذا يُقاس DNA عند 260 nm والبروتينات عند 280 nm.
لماذا يجب أن تبقى الامتصاصية تحت 1.5 تقريبًا؟
فوق A = 2 يصل إلى الكاشف أقل من 1% من الضوء، فيصبح الضوء الشارد (ضوء من أطوال موجية أخرى يتسرب) وضجيج الكاشف جزءًا كبيرًا مما يُقاس. وتستوي القراءة تحت القيمة الحقيقية. خفّف العينة ثم اضرب بعد ذلك.
لماذا أحتاج إلى منحنى معايرة؟
الأجهزة والمحاليل الحقيقية ليست مثالية، وكثيرًا ما لا تُعرف ε لعينة معينة. قياس معايير بتراكيز معروفة في الظروف نفسها يعاير الجهاز ويتحقق من أن الاستجابة خطية؛ ثم يُقرأ المجهول من الخط الملائم. لا تثق بالنتيجة إلا داخل مدى المعايير.
تقول إن WebGL معطّل.
يحتاج العرض ثلاثي الأبعاد إلى WebGL، وهو موجود في كل المتصفحات الحالية. قد يكون معطّلًا إن كان تسريع العتاد مطفأً في إعدادات المتصفح، أو بسبب برنامج تشغيل رسومي قديم جدًا. فعّل تسريع العتاد أو جرّب متصفحًا آخر.
هل يُرفع أي شيء؟
لا. يرسم متصفحك نفسه المحاكاة بـ WebGL؛ لا يُرسل شيء إلى أي مكان، وتستمر في العمل دون اتصال بعد تحميل الصفحة.