Beer-Lambert 법칙이란?
Beer-Lambert 법칙은 용액의 농도와 빛의 흡수량 사이의 정량적 관계를 설명하는 법칙입니다.
A = εlc = -log₁₀(I/I₀)
A: 흡광도, ε: 몰흡광계수, l: 경로길이, c: 농도
핵심: 농도가 2배가 되면 흡광도도 2배가 됩니다. 이 선형 관계를 이용하면 미지 시료의 농도를 측정할 수 있습니다.
A = εlc
프리즘 박스형 분광 측정 장치를 활용하여 식용색소 수용액의 농도별 투과 스펙트럼을 촬영하고, ImageJ로 픽셀 밝기를 분석하여 흡광도와 농도 사이의 선형 관계(Beer-Lambert 법칙)를 검증합니다.
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Beer-Lambert 법칙은 용액의 농도와 빛의 흡수량 사이의 정량적 관계를 설명하는 법칙입니다.
A = εlc = -log₁₀(I/I₀)
A: 흡광도, ε: 몰흡광계수, l: 경로길이, c: 농도
핵심: 농도가 2배가 되면 흡광도도 2배가 됩니다. 이 선형 관계를 이용하면 미지 시료의 농도를 측정할 수 있습니다.
유리 프리즘에 백색광이 입사하면, 파장에 따라 굴절률이 다르기 때문에 각 색의 빛이 서로 다른 각도로 꺾입니다.
n(λ) = A + B/λ² (Cauchy 공식)
파장이 짧은 보라색(~400nm)은 더 많이 꺾이고, 파장이 긴 빨간색(~700nm)은 덜 꺾여서 무지개 스펙트럼이 만들어집니다.
교사가 사전 제작한 아크릴 밀폐 박스 안에 LED, 슬릿, 시료 삽입구, 유리 프리즘이 일직선으로 고정되어 있습니다.
광학 경로: LED → 슬릿 → 시료 → 프리즘 → 촬영창 → 스마트폰
박스 외벽은 검정 시트지로 차광하되, 한 면은 투명하게 남겨 내부 관찰창으로 활용합니다.
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정답: 정비례(선형)
A=εlc에서 A는 c에 정비례합니다.
정답: 2
A = -log₁₀(0.01) = -(-2) = 2
정답: 초록빛을 흡수해서
적색2호는 520nm(초록) 부근의 빛을 흡수하여, 나머지 빨간 계열 빛이 눈에 도달합니다.
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