Simulator für Spektralphotometer und das Lambert-Beer-Gesetz
Gleichungen in dieser Simulation
| A | Extinktion | ohne Einheit; jede Einheit von A schwächt das Licht auf ein Zehntel | |
|---|---|---|---|
| T | Transmission | der Anteil des Lichts, der durch die Probe kommt, verglichen mit einem Leerwert aus reinem Lösungsmittel |
Mit den aktuellen Werten:
| ε | Absorptionskoeffizient bei dieser Wellenlänge | in M⁻¹ cm⁻¹ für die Salze; für Protein und DNA pro mg/mL oder pro µg/mL und cm | |
|---|---|---|---|
| l | Schichtdicke l | der Weg des Lichts durch die Lösung | |
| c | Konzentration | aus Konzentration (% des Bereichs; der Wert steht in den Ergebnissen) |
Mit den aktuellen Werten:
| m, b | Steigung und Achsenabschnitt der Kalibriergeraden | mit der Methode der kleinsten Quadrate an die Standards angepasst, die du hinzufügst; R² zeigt, wie gerade sie liegen |
|---|
Mit den aktuellen Werten:
| s | Streulicht | Licht anderer Wellenlängen, das trotzdem den Detektor erreicht; es begrenzt die messbare Extinktion auf etwa −log₁₀ s = 3 |
|---|
Mit den aktuellen Werten:
So benutzt du den Spektralphotometer-Simulator
- Wähle eine Lösung, eine Wellenlänge und eine Konzentration. Das Licht der Lampe wird im Monochromator in Farben zerlegt, ein schmales Band passiert den Spalt, geht durch die Küvette und erreicht den Detektor, der die Extinktion im Vergleich zu einem Leerwert aus reinem Lösungsmittel liest. Drück Zum Maximum springen, um zur Wellenlänge zu gelangen, bei der die Lösung am stärksten absorbiert.
- Sieh, wie die Extinktion proportional zu Konzentration und Schichtdicke steigt, wie es das Lambert-Beer-Gesetz sagt, und wie die Farbe der Lösung dunkler wird. Das Diagramm zeigt das ganze Absorptionsspektrum: die gemessene Kurve neben dem reinen Lambert-Beer-Wert. Treib die Konzentration hoch, bis die Extinktion 2 oder 3 übersteigt und die gemessene Kurve wegen des Streulichts abflacht; verbreitere den Spalt bei den schmalen Permanganat-Banden oder nimm eine Kunststoffküvette im Ultraviolett, um andere Fehlerquellen zu sehen.
- Erstell eine Kalibriergerade: Stell mehrere Konzentrationen ein und drück jedes Mal Diese Messung zur Kalibriergeraden hinzufügen, dann Die Unbekannte messen. Die Ausgleichsgerade liefert die Konzentration der Unbekannten, und die Ergebnisse zeigen auch, was sie tatsächlich war. Der Rechner für das Lambert-Beer-Gesetz und der Standardkurven-Rechner machen dasselbe mit deinen eigenen Messwerten.
Häufige Fragen
Was ist das Lambert-Beer-Gesetz?
A = ε l c: Die Extinktion ist gleich dem Absorptionskoeffizienten des Stoffs bei dieser Wellenlänge mal der Schichtdicke mal der Konzentration. Weil die Extinktion logarithmisch ist, bedeutet A = 1, dass 10 % des Lichts durchkommen, und A = 2, dass 1 % durchkommt. Mit diesem Gesetz misst ein Spektralphotometer Konzentrationen.
Warum misst man im Maximum?
Bei λmax ist die Extinktion am größten, die Messung also am empfindlichsten, und die Kurve ist dort flach, sodass ein kleiner Fehler in der Wellenlänge oder ein breiter Spalt die Messung am wenigsten ändert. Deshalb misst man DNA bei 260 nm und Protein bei 280 nm.
Warum sollte die Extinktion unter etwa 1,5 bleiben?
Über A = 2 erreicht weniger als 1 % des Lichts den Detektor, also werden Streulicht (Licht anderer Wellenlängen, das durchsickert) und Detektorrauschen zu einem großen Teil der Messung. Der Wert flacht unter dem wahren Wert ab. Verdünne die Probe und rechne zurück.
Wozu brauche ich eine Kalibriergerade?
Echte Geräte und echte Lösungen sind nicht perfekt, und ε ist für eine bestimmte Probe oft nicht bekannt. Standards bekannter Konzentration unter denselben Bedingungen zu messen kalibriert das Gerät und prüft, ob die Antwort linear ist; die Unbekannte wird dann an der Ausgleichsgeraden abgelesen. Trau dem Ergebnis nur innerhalb des Bereichs der Standards.
Es heißt, WebGL sei abgeschaltet.
Die 3D-Ansicht braucht WebGL, das jeder aktuelle Browser hat. Es kann abgeschaltet sein, wenn die Hardwarebeschleunigung in den Browsereinstellungen deaktiviert ist oder der Grafiktreiber sehr alt ist. Schalte die Hardwarebeschleunigung ein oder probier einen anderen Browser.
Wird etwas hochgeladen?
Nein. Die Simulation zeichnet dein eigener Browser mit WebGL; nichts wird irgendwohin gesendet, und sie läuft auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist.