분광 광도계와 비어-람베르트 법칙 시뮬레이터
이 시뮬레이션의 방정식
| A | 흡광도 | 단위 없음. A가 1 늘 때마다 빛이 10분의 1로 줄어듭니다 | |
|---|---|---|---|
| T | 투과율 | 시료를 지나는 빛의 비율. 용매만 넣은 바탕 시료와 비교합니다 |
현재 값을 넣으면:
| ε | 이 파장에서의 흡광 계수 | 염은 M⁻¹ cm⁻¹, 단백질과 DNA는 mg/mL 또는 µg/mL당, cm당 | |
|---|---|---|---|
| l | 광로 길이 l | 빛이 용액을 지나는 거리 | |
| c | 농도 | 농도 (범위의 %. 값은 결과에 표시)에서 |
현재 값을 넣으면:
| m, b | 검량선의 기울기와 절편 | 추가한 표준에 최소 제곱법으로 맞춘 값. R²는 점들이 얼마나 곧게 놓였는지 보여 줍니다 |
|---|
현재 값을 넣으면:
| s | 미광 | 다른 파장의 빛이 그래도 검출기에 닿는 것. 기기가 읽을 수 있는 흡광도를 −log₁₀ s = 3 근처로 제한합니다 |
|---|
현재 값을 넣으면:
분광 광도계 시뮬레이터 사용법
- 용액, 파장, 농도를 고릅니다. 단색화 장치가 램프 빛을 색으로 나누고, 좁은 파장 띠가 슬릿을 지나 큐벳을 통과해 검출기에 닿습니다. 검출기는 용매만 든 바탕 용액을 기준으로 흡광도를 읽습니다. 봉우리로 이동을 누르면 용액이 가장 많이 흡수하는 파장으로 바로 갑니다.
- 비어-람베르트 법칙대로 흡광도가 농도와 광로 길이에 비례해 커지고 용액 색이 진해지는 것을 보세요. 그래프는 전체 흡수 스펙트럼을 보여 주며, 측정한 곡선과 비어-람베르트 법칙만의 곡선을 나란히 그립니다. 흡광도가 2나 3을 넘을 때까지 농도를 올리면 미광 때문에 측정 곡선이 평평해집니다. 과망가니즈산의 좁은 봉우리에서 슬릿을 넓히거나, 자외선 영역에서 플라스틱 큐벳을 고르면 측정값이 틀어지는 다른 방식도 볼 수 있습니다.
- 검량선을 만들어 보세요. 농도를 여러 개 정하고 매번 이 측정값을 검량선에 추가를 누른 다음, 미지 시료 측정을 누릅니다. 맞춘 직선에서 그 농도가 나오고, 결과에는 실제 농도도 표시됩니다. 비어-람베르트 법칙과 표준 곡선 계산기는 여러분의 측정값으로 같은 일을 합니다.
자주 묻는 질문
비어-람베르트 법칙이란 무엇인가요?
A = ε l c입니다. 흡광도는 그 파장에서 물질의 흡광 계수, 용액 속 빛의 경로 길이, 농도의 곱과 같습니다. 흡광도는 로그 값이므로 A = 1은 빛의 10%가, A = 2는 1%가 통과한다는 뜻입니다. 분광 광도계로 농도를 잴 수 있는 것은 이 법칙 덕분입니다.
봉우리에서 재는 이유는 무엇인가요?
λmax에서는 흡광도가 가장 커서 측정이 가장 민감하고, 그곳에서 곡선이 평평하므로 파장이 조금 어긋나거나 슬릿이 넓어도 측정값이 덜 바뀝니다. 그래서 DNA는 260 nm, 단백질은 280 nm에서 잽니다.
흡광도를 약 1.5 아래로 유지해야 하는 이유는 무엇인가요?
A = 2를 넘으면 검출기에 닿는 빛이 1%도 안 되므로, 미광(다른 파장의 빛이 새어 들어온 것)과 검출기 잡음이 측정값의 큰 부분을 차지하게 됩니다. 측정값은 실제 값보다 낮은 곳에서 평평해집니다. 시료를 희석해서 재고 나중에 희석 배수를 곱하세요.
검량선은 왜 필요한가요?
실제 기기와 용액은 완벽하지 않고, 특정 시료의 ε를 모르는 경우도 많습니다. 같은 조건에서 농도를 아는 표준 용액을 재면 기기가 보정되고 응답이 선형인지도 확인됩니다. 그런 다음 미지 시료를 맞춘 직선에서 읽습니다. 결과는 표준 용액의 범위 안에서만 믿으세요.
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아니요. 시뮬레이션은 사용자의 브라우저가 WebGL로 직접 그립니다. 어디에도 전송되지 않으며, 페이지를 한 번 불러오면 오프라인에서도 계속 작동합니다.