[화학공학실험I] 분자의 광학 특성 분석 예비 보고서

소개글

화학공학실험 분자의 광학 특성 분석: 가시광선 흡수, 발광 스펙트럼, 양자 효율의 결정 예비 보고서입니다. 만점+가산점 받은 레포트이니 참고하여 작성하시면 좋은 점수 받으실 수 있을 것입니다.
* 3번 시약 항목에 MSDS를 추가하시면 더 좋을 것 같습니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험원리
1) 용어정리
2) 이론
3) 기기원리

3. 실험 시약의 물리화학적 성질 (분자 구조, 분자량, 녹는점, 끓는점 등)

4. 실험 방법
1) 용액의 희석(Solution dilution)
2) UV 측정 (5μM Rhodamine B, Coumarin6)
3) PL 측정 (5μM Rhodamine B, Coumarin6)

5. 예상 실험 결과 (Pre-result)

6. 실험 보고서 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
- 분광법의 원리를 이해하고, UV-Visible와 PL spectrometer의 사용법을 배운다.
- UV-Vis와 PL의 spectrum을 얻어 plot하고, PLQY를 계산한다.

2. 실험 원리
-용어정리
1. 바닥상태(ground state)는 양자역학적인 계에서 에너지가 최소인 정상 상태를 뜻하며, 들뜬 상태(excited state)는 양자역학에서 바닥상태를 제외한 모든 에너지 상태를 일컫는 데, 바닥상태보다 에너지 수준이 높기 때문에 불안정한 상태이다. 원자나 분자의 에너지 준위 차이와 동일한 에너지를 흡수(absorption)하면 바닥 상태의 전자는 들뜬 상태로 옮겨간다.
2. 들뜬 상태에 있는 전자는 에너지가 낮은 바닥상태로 이동하며 열이나 빛의 형태(발광, luminescence)로 에너지를 방출(emission)한다. 발광은 형광(fluorescence)과 인광 (phosphorescence) 두 가지로 나눌 수 있다. 형광은 빛을 흡수한 물질 내 전자가 들뜬 상태로 되었다가 곧 바닥상태로 돌아가면서 빛을 내지만, 인광은 들뜬 상태에서 중간 상 태로 옮겨간 다음 다시 바닥상태로 돌아가면서 빛을 낸다.

-이론
1. Beer-Lambert Law에 의하면 용액에 의해 빛이 흡수되는 정도는 용액의 농도와 빛이 용액을 통과하는 거리의 곱에 비례한다. 농도를 알고 있는 용액을 가지고 있을 때 이 법 칙을 통하여 시료의 농도를 측정할 수 있다.

참고 자료

Tony Owen, 『Fundamentals of modern UV-visible spectroscopy: A Primer』, Agilent Technologies(2000), pp.2-10
Joseph R. Lakowicz, 『Principles of Fluorescence Spectroscopy』, Springer(2006), pp.27-61