Time-resolved Thermal Lens Calorimetry

소개

A+ 받은 화학실험기법 레포트입니다!
참고하셔서 좋은 성적 받으시길 기원하겠습니다~^^

목차

1. Abstract
2. Introduction
3. Method
4. Result & Discussion
5. Conclusion
6. Reference

본문내용

1. Abstract
빛은 굴절률이 다른 두 매질 사이의 경계를 지날 때, 굴절하는 성질을 가진다. Laser spectroscopy와 굴절률의 차이에 의해 발생하는 현상인 thermal lens effect의 원리를 알고, 이를 활용하여 용매의 열용량(Cp)와 dye material의 흡광계수()를 얻어내려 한다. laser beam이 sample이 들어있는 cuvette을 통과하며 thermal lensing effect가 발생하고, 빛의 세기는 시간에 따라 감소한다. 시간에 따라 감소하는 빛의 세기는 열용량, 열전도도의 영향을 받기 때문에, 시간에 따라 변화하는 빛의 세기 정도 측정을 통해 용매의 열전도도를 결정하고, 용매의 열용량을 구한다. 또한, 나아가 빛의 세기 변화 측정을 통해 염료의 흡광계수까지 구할 수 있다.

2. Introduction
우선, 실험에 사용되는 laser beam은 He-Ne laser beam이다. 붉은 빛을 띠고 파장은 632.8nm를 갖는다. He-Ne Laser를 사용하여 실험할 수 있는 물질은 이 빛의 파장을 흡수해야 하므로, 620~680nm에서 최대 흡광도를 가지는 물질이어야 한다. 즉, 이러한 물질들은 붉은색을 흡수하고, 푸른색 또는 초록색으로 보여 지게 된다. 앞서 말했듯 빛은 굴절률이 다른 두 매질 사이의 경계를 지날 때, 굴절하는 성질을 갖는다. 굴절하며 흡수되는 빛은 열에너지로 방출된다. 이러한 성질로 발생하는 현상이 thermal lens effect 이다. sample 용액에 laser beam을 쏘면, sample 용액을 지나며 흡수된 빛은 non-radiative 형태의 열로 방출되며 용매의 온도를 높인다. beam의 중앙일수록 집중적으로 heating 되어 온도가 올라가는데, 온도가 올라갈수록 굴절률은 감소한다. 왜냐하면 온도가 올라가면 부피가 증가하고 , 이로 인해 밀도가 감소하면 굴절률이 감소하기 때문이다.

참고자료

· Atkins, Physical chemistry 9th. Oxford.
· Naver 지식백과(http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=607957&cid=50314&categoryId=50314)
· Wikipedia (http://en.wikipedia.org/wiki)
· Physical Methods in Chemistry1(실험 매뉴얼) 15-19pg