Time-resolved Thermal Lens Calorimetry with a He-Ne laser

목차

Ⅰ. Abstract
Ⅱ. Introduction
Ⅲ. Experimental Method
Ⅳ. Result
Ⅴ. Disccusion
Ⅵ. Conclusion
Ⅶ. Reference

본문내용

Ⅰ. Abstract
붉은색의 He-Ne 레이저를 통과시키면 Malachite, Azulene(Azulene은 없어서 실험하지 않았다.) 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. Malachite의 흡광계수를 구하고는 문헌값과 비교를 해 본다.

<중 략>

본 실험에서 사용하는 레이저 빔은 He-Ne Laser로써 붉은 빛(λ=632.8)을 띤다. 620~680nm에서 최대 흡광도를 나타내는 물질에 대하여 관찰되는 색은 푸른색~초록색이며 흡수되는 색은 붉은색이다. 빛은 굴절율(n)이 다른 매체를 통과할 때 굴절하는데 흡수된 빛은 형광이나 열에너지로 방출된다. 형광 양자수율이 1이 아닌 염료가 포함된 용액에 그 염료가 흡수할 수 있는 빛을 통과시키면 흡수된 빛은 열에너지로 방출되고 용액의 온도는 상승한다. 일반적으로 온도가 올라가면 부피가 증가하고 따라서 밀도가 감소해서 결과적으로 유체의 굴절률이 감소하게 된다. 또한 매체에서의 온도 차이가 있으면 열은 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 된다.

<중 략>

(1) Acetone과 methanol을 용매로 하여 malachite green(manual의 분자식은 C23H25ClN2인데 실험에서는 malachite green oxalate; C52H54N4O12를 사용하였다. 분자량=927.02g/mol)을 0.005M 용액(2ml)으로 만들어 10-4M로 묽히고, Azulene(C10H8, 본 실험에서는 Azulene이 없어서 실험하지 않았다.) 은 0.1M의 용액(2ml)로 만든다.
→ malachite green 0.009g을 사용.

참고 자료

Lab manual
Atkins, Physical chemistry 9th. Oxford
wikipedia
최신 분석화학 5th. 자유아카데미
두산백과-물리학
ACS-journals-thermal lens