TIME-RESOLVED THERMAL LENS CALORIMETRY

목차

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

본문내용

620~680nm에서 최대 가시광선 흡광도를 나타내는 물질에 대하여 관찰되는 색은 푸른색-초록색이며 흡수되는 색은 붉은색이다. 이번 실험에서는 푸른색의 Azulene, Malachite 용액이 붉은색의 He-Ne레이저를 흡수하고, 그 결과 레이저의 경로를 따라 가열된다. 이 실험을 통해 빛의 세기가 시간에 따라 변하는 정도를 측정하여 용매인 Acetone과 Methanol의 열용량을 구하고 Azulene과 Malachite의 몰 흡광계수를 구한다.

<중 략>

Thermal lens effect란 레이저와 같은 가는 beam이 solvent를 통과하여 흡수되면 통과 후의 beam의 지름이 마치 오목 렌즈를 통과한 것 같이 확산하는 현상을 말한다. 이런 효과는 빛의 흡수와 그에 따라 열이 발생하여 근방의 용액에 굴절률 분포가 발생하기 때문이다. Thermal lens effect에 의한 beam 중심부의 상대적 강도 강하는 용액의 농도에 비례하므로 고감도 정량분석에 이용된다. Thermal lens effect에 대하여 좀 더 자세히 살펴보면, 빛을 흡수하는 염료가 포함된 용액의 어떠한 한 점에 빛을 쪼여주면, 빛을 받은 부분의 온도가 상승하고, 온도차이로 인한 열 흐름이 생긴다. 이러한 열 흐름에 의해 다른 부위의 온도가 올라가는데 이로 인해 빛을 받은 부분에서 온도의 기울기가 만들어진다. 때문에 굴절률의 기울기가 나타나게 된다.

<중 략>

2) Method
① Acetone과 Methanol을 용매로 각각 50mL 0.0002M Malachite green 용액을 만든다. (0.05⨯0.0002⨯927.02=0.0092702g)
② Acetone과 Methanol을 용매로 각각 2mL 0.1M Azulene 용액을 만든다. (0.002⨯0.1⨯128.17=0.02564g)
③ He-Ne 레이저를 켜서 10분 가량 Warm-up 한다.
④ Mirrors, chopper, fousing lens 를 조정해서 oscilloscope 로 레이저가 향하게 한다.

참고 자료

Lab manual
Peter Atkins, 「Atkins' Physical Chemistry」, Oxford, 2010