Time-resolved Thermal Lens Calorimetry

목차

1. Abstract
2. Introduction.
3. Experimental method
4. Result and Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. Abstract
붉은색의 He-Ne 레이저를 통과시키면 Malachite green, Azulene 용액은 빛을 흡수하고 가열이 된다. optical system의 구성과 작용을 이해하고, 레이저 빔이 sample을 통과할 때 일어나는 Thermal lensing effect를 관찰하여 열역학적 성질이나 다른 물질적 측정에 이용될 수 있는지 본다. 빛의 세기가 시간에 따라 감소하고 이러한 시간의존성은 열용량, 열전도도와 같은 성질에 좌우되기 때문에 이를 이용하여 용매인 Acetone과 Methanol의 열전도도를 결정하고 열용량을 구한다. Malachite green과 Azulene의 흡광계수를 구한다.

2. Introduction.
이 실험의 목적은 기구와 laser spectroscopy의 원리에 대해 이해하고 thermal lens effect를 이용하여 용매의 열용량과 물질의(dye material) 몰 흡광계수를 구하는 것이다.
Spectroscopy는 물질과 radiated energy 의 상호작용을 공부하는 것이다. 이것은 화학분석, 분자 구조와 움직임의 조사 등 것이 다양한 화학 연구에 사용되었다. 특히 광원으로서 레이저(He-Ne laser)를 사용하는 laser Spectroscopy는 단색광, 방향성, 다른 광원보다 높은 채도 등의 이점으로 인해 널리 사용되고있다.
Spectroscopic 기구(그림 1)는 일반적으로 광원, 단색화 장치, photo detector, display로 구성되어있다. 끊임없는 다양한 신호를 관찰하기 위해서 시간 변동에 따른 전압이 측정되는 oscilloscope가 일반적으로 사용된다. 이 실험에서 쏘아지는 광원은 chopper에 의해 빛의 경로가 네모모양으로 될 것이며 oscilloscope를 이용해 직각파가 형성되었는지 확인한다. Copper은 까만 원판에 중간마다 구멍이 뚫려있어서 검은 쪽에는 빛이 지나가지 않다가 구멍이 뚫린 곳에는 빛이 지나가면서 그림 2와 같은 모습을 oscilloscope에 나타낸다.

참고자료

· Peter Atkins, Physical Chemistry; Oxford, 9th edition, 2010, Fundamentals
· Seidman, Kurt , Payne, Amy , et al Determination of heat capacity of liquids with time-resolved thermal lens calorimetry, Journal of chemical education, Vol.75 No.7 [1998]
· 대한화학회, 물리화학실험, 1999.2.20