광도측정법 및 반사광측정법

광도측정법은 자외선(UV)에서 가시광선(VIS), 적외선(IR) 범위까지 흡수된 빛을 측정합니다. 이 측정은 용액 또는 액체에서 분석물의 양을 결정하는 데 사용됩니다. 광도측정기는 특정 광원과 샘플 용액을 통과한 빛을 전기 신호로 변환하는 검출기를 사용합니다. 이러한 검출기는 포토다이오드, 포토레지스터 또는 광전자 증배기가 될 수 있습니다. 광도측정법은 비어-램버트(Beer-Lambert)의 법칙을 사용하여 투과율 측정에서 얻은 계수를 계산합니다. 그 다음 검사에 특이적인 보정 기능을 통해 흡광도와 분석물 농도 사이의 상관관계를 확립하여 고도로 정확한 측정을 할 수 있습니다.

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개요

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지원

광도측정법

광도측정법은 용액 및 기타 액체에 들어있는 무기 화합물과 유기 화합물의 양을 측정하기 위해 연구 실험실에서 많이 사용하는 정량 분석법입니다. 광도측정법은 또한 식수와 폐수에 들어있는 오염물질 측정, 토양 영양소 분석, 식음료 시료, 건축 자재 성분 그리고 다른 많은 영역에서 광범위하게 사용될 수 있습니다.

광도측정기의 설치 및 작동

광도측정기는 일반적으로 광원, 단색화장치, 샘플, 검출기로 구성되어 있습니다. 광원은 텅스텐 할로겐 램프(일반적으로 가시광선 범위의 분석에 사용되는 광원) 또는 LED일 수 있습니다. UV-가시광선 범위의 측정에는 크세논(xenon) 플래시 램프를 사용할 수 있습니다. 단색화장치는 매우 좁은 스펙트럼만 통과하도록 광원에서 복사된 빛을 여과합니다. 그 다음 빛이 큐벳 또는 샘플이 들어있는 셀을 통과합니다. 샘플 용액에 들어있는 분석물(또는 이것에서 기원한 염료)의 양에 따라 빛의 일부는 용액에 흡수되고 나머지는 투과됩니다. 투과된 빛은 광도에 비례해서 전류를 생성하는 검출기를 향합니다.

비어-램버트(Beer–Lambert) 법칙

비어의 법칙이라고도 알려진 비어-램버트 법칙으로 샘플에 의해 흡수되는 빛의 양은 분석물 농도와 샘플을 통과한 빛의 경로 길이에 비례합니다. 이러한 맥락에서 "샘플"은 분석물 자체(직접 측정)이거나 분석물에서 기원한 염료(시약 또는 키트 사용 시)를 의미합니다. 상관 관계는 다음 공식으로 설명됩니다.

A = elc

여기서

A = 샘플의 흡광도 l = 광로 길이(cm) c = 분석물의 농도(M) e = 몰 흡광계수(M-1cm-1)

분광광도계는 용액을 통과하기 전후의 빛의 강도를 측정하고 다음 식으로 투과율(T)을 계산합니다.

투과율(T)=It/Io

It 및 Io는 각각 용액 통과 전후의 광도입니다. 투과율은 다음 식에 따라서 흡광도와 관련이 있습니다.

흡광도(A)=−log(T)

반사광측정법

반사광측정법(방출 광도측정법이라고도 알려짐)은 표면과 인터페이스에 의한 빛의 반사를 이용하여 색 강도, 필름 두께, 굴절률 등의 특성을 측정하는 비파괴 분석 기법입니다.

다른 광도측정기와 마찬가지로 반사광측정기는 렌즈를 통해 샘플 표면에 초점을 맞추고 반사된 빛을 검출기로 측정하는 특정 파장의 광원이 주요 구성 성분이고, 이 광원은 대부분 수명이 긴 LED입니다.

반사광측정기는 종종 검사지의 색상 변화 같은 표면의 물리적 특성을 측정하도록 설계됩니다. 이 접근 방식에서는 샘플을 검사지에 놓고 해당 방출(REM) 값을 적절한 대조군과 표준물에 대해 비교할 수 있습니다. 광도측정법과 마찬가지로 방출된 빛과 반사된 빛의 강도 차이를 이용해 특정 분석물의 농도를 정량적으로 측정할 수 있습니다.

반사광측정법은 일반적으로 물, 식품, 음료, 환경 샘플에서 다양한 유기 및 무기 매개 변수뿐만 아니라 건축 자재의 표면 분석과 피부색 정량화와 같은 다양한 응용분야를 정량화하기 위한 빠르고 민감한 측정 방법으로 산업 분야에서 사용되고 있습니다. 

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