측광이란 무엇인가 : 측광 량 및 그 응용

광도계는 Dmitry Lachinov가 발명했으며 광도계에 사용되는 용어는 복사 속, 광속, 광도 및 효율, 조도입니다. 천체에 대해 우리가받는 가장 중요한 정보는 플럭스라고하는 에너지의 양입니다. 형태 전자기 방사선 , 천체의 주요 플럭스 과학을 측광이라고합니다. 이것은 천체에서 나오는 빛의 밝기 측정을 수행하는 효율적인 방법이므로 천체 물리학 적 표적의 특성화에 중요한 역할을합니다. 광도계에 대한 간략한 설명은 아래에서 설명합니다.

측광이란 무엇입니까?

정의: 광도계는 광량을 측정하는 데 사용되며 광원에서 방출되는 강도를 논의하는 광학 분야입니다. 차동 측광과 절대 측광은 두 가지 유형의 측광입니다. 복사 속, 광속, 광도 및 효율, 조도는 포토 메트릭에서 사용되는 용어입니다. 복사 속은 초당 소스에서 복사되는 총 에너지 수로 정의되며 문자 'R'로 표시됩니다.

광속은 초당 소스에서 방출되는 총 에너지 수로 정의되며 기호 φ로 표시됩니다. 광도는 총 광속 부피를 4Π로 나눈 값으로 정의됩니다. 광효율은 복사 속에 대한 광속의 비율로 정의되며 기호 'η'로 표시됩니다. 강도는 단위 면적당 광속의 비율로 정의되며 문자 'I'(I = Δφ / ΔA)로 표시됩니다. 조도 (E)는 지구 표면에 떨어지는 빛입니다.

광도계 및 전자기 스펙트럼

광도계는 화면에서 두 소스의 조도를 비교하는 데 사용되는 실험 설정입니다. 광도계를 이해하기 위해 현실적인 예를 생각해 봅시다.

화면에 두 소스의 조도

그림에는 광학 벤치가 있는데, 두 개의 소스 A와 B가 스크린 'S'의 양면에 배치되고 두 개의 보드가 스크린의 양쪽 끝에 배치됩니다. 왼쪽 사이드 보드에는 원형 컷이 있고 오른쪽 사이드 보드에는 링 모양 컷이 있습니다. 소스 'A'가 켜지면 원형 컷을 통과하는 빛으로 인해 화면에 원형 경로가 생성됩니다. 마찬가지로 소스 'B'가 켜지면 환형 영역을 통과하는 빛을 볼 수 있으며 화면에서 링 패치를 얻습니다.

두 소스가 모두 켜지면 두 패치가 동시에 켜지고 두 패치의 다른 조도를 볼 수 있습니다. 소스 'A'가 화면에 가까워지면 원형 패치가 더 밝아 지거나 화면에서 소스 'A'의 조도가 증가하는 것을 볼 수 있습니다. 마찬가지로 소스 'B'가 화면에 가까워지면 거리가 멀기 때문에 링 모양 패치의 조도가 더 커지는 것을 볼 수 있습니다.

이제 소스는 이러한 두 소스간에 차이가 없도록 조정됩니다. 두 소스로 인한 화면의 조도는 동일하거나 같습니다. 화면의 광원에 의한 조명이 동일 해지면

엘₁/아르 자형₁^두= L_두/아르 자형_두^두

어디 L₁그리고 나_두두 소스의 조명 강도와 r₁^두& r_두^두화면에서 소스를 분리하는 것입니다. 위의 방정식을 측광 원리라고합니다.

전자기 스펙트럼은 가시 스펙트럼, 적외선 스펙트럼, 전파, 마이크로파, 자외선 스펙트럼, X 선 및 감마선의 7 개 영역으로 구성됩니다. 전파가 가장 길다 파장 전파가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때 가장 낮은 주파수는 파장이 증가하고 주파수가 증가하며 에너지가 감소합니다. 전파, 마이크로파, 적외선은 저에너지 전자기파입니다. 자외선, X 선 및 감마선은 고 에너지 전자기파입니다. 전자기 스펙트럼은 아래와 같습니다.

측광을위한 전자기 스펙트럼

광도 측정은 약 380 ~ 780 나노 미터의 가시 광선 부분에서만 고려됩니다. 관측 천문학에서 측광은 기본이며 중요한 기술입니다.

단일 빔 광도계

단일 빔 광도계는“LAMBERT LAW”를 따라 알려지지 않은 샘플의 농도를 결정합니다. 참조 샘플과 미지 샘플에 의한 빛의 흡수는 미지의 값을 얻기 위해 사용됩니다. 단일 빔 광도계 장비의 구성은 아래 그림에 나와 있습니다.

단일 빔 광도계 기기

단일 빔 광도계의 기본 구성 요소는 광원과 흡수 또는 간섭입니다. 필터 . 그림에서 파장을 분리하는 데 사용되는 장치가 필터이고 큐벳이 샘플 홀더로 사용되고 광전지 또는 광전지가 검출기 역할을하므로 광도계라고합니다. 일반적으로 사용되는 광원은 텅스텐 할로겐 램프입니다. 필라멘트와 같은 텅스텐이 가열되면 가시 영역에서 방사선을 방출하기 시작하고 이러한 방사선은 기기의 광원 역할을합니다.

강도 제어 회로는 텅스텐 필라멘트 램프에 대한 전압 공급을 변경하는 데 사용되며 전압을 변경하여 램프의 강도를 변경할 수 있습니다. 강도는 실험 기간 동안 일정하게 유지되어야합니다. 필터는 기본 흡수 필터가 될 수 있으며,이 필터는 특정 파장의 빛을 흡수하고 특정 파장 만 통과하도록합니다. 통과 할 수있는 빛은 주로 재료 색상에 따라 달라집니다. 예를 들어 빨간색은 빨간색 영역의 방사선이 통과하도록 허용합니다.

이러한 필터의 선택성은 매우 낮으며 기존 필터의 방출은 매우 단색이 아닙니다. 사용되는 다른 필터는 간섭 필터이며 단일 빔 광도 측정에 사용할 수있는 검출기는 광전지 일 수 있습니다. 감지기는 빛의 강도를 판독합니다. 역 제곱 법칙과 코사인 법칙은 광도 측정을 생성하는 데 사용되는 두 가지 유형의 법칙입니다.

단일 빔 광도계의 작동

소스의 빛은 큐벳에 놓인 용액에 떨어집니다. 여기에서 빛의 일부가 관찰되고 나머지 부분은 투과됩니다. 투과 된 빛은 빛의 강도에 비례하는 광전류를 생성하는 검출기에 떨어집니다. 이 광전류는 판독 값이 표시되는 검류계로 들어갑니다.

기기는 다음 단계로 작동합니다.

• 처음에는 감지기가 어두워지고 검류계는 기계적으로 0으로 조정됩니다.
• 이제 샘플 홀더에 보관 된 기준 용액
• 빛은 용액에서 전달됩니다.
• 검류계가 100 % 투과율을 나타내도록 강도 제어 회로를 사용하여 광원의 강도를 조정합니다.
• 보정이 완료되면 표준 샘플 (Q_에스) 및 알 수없는 샘플 (Q_...에)이 사용됩니다. 미지 시료의 농도는 아래 공식을 사용하여 알 수 있습니다.

큐_...에= Q_에스*나는_큐/나는_에스

어디 Q_...에미지 시료의 농도, Q_에스참조 샘플의 농도, I_큐알 수없는 독서이고 나는_에스참조 독서입니다.

화염 측광 기기

기본 화염 측광 기기는 아래와 같습니다.

화염 측광 기기

그림에서 버너는 여기 된 원자를 생성하고 샘플 용액은 연료와 산화제 조합으로 퍼집니다. 연료와 산화제는 화염을 생성하는 데 필요하므로 샘플이 중성 원자를 변환하고 열 에너지에 의해 여기됩니다. 화염의 온도는 안정적이고 이상적이어야합니다. 온도가 높으면 샘플의 원소가 중성 원자 대신 이온으로 변환됩니다. 온도가 너무 낮 으면 원자가 여기 상태가되지 않을 수 있으므로 연료와 산화제의 조합이 사용됩니다.

단색은 화염의 나머지 빛으로부터 특정 파장의 빛을 분리하는 데 필요합니다. 화염 광도계 검출기는 분광 광도계와 유사하며, 검출기에서 기록 된 기록을 판독하기 위해 컴퓨터 화 된 레코더가 사용됩니다. 화염 측광의 주요 단점은 정밀도가 낮고 정확도가 낮으며 고온으로 인해 이온 간섭이 더 많다는 것입니다.

비색계와 광도계의 차이점

비색계와 광도계의 차이점은 아래 표에 나와 있습니다.

광 도량

광 도량은 아래 표에 나와 있습니다.

광도계 제품

광도계 제품 중 일부는 아래 표에 나와 있습니다.

응용

측광의 응용은

• 화학
• 토양
• 농업
• 제약
• 유리 및 도자기
• 식물 재료
• 물
• 미생물 실험실
• 생물학 실험실

FAQ

1). 측광 테스트 란 무엇입니까?

광도 및 분포를 측정하려면 측광 테스트가 필요합니다.

2). 포토 메트릭 수량이란 무엇입니까?

복사 속, 광속, 광도 및 효율, 조도는 광 도량입니다.

삼). 포토 메트릭 분석이란 무엇입니까?

광도 분석에는 가시 광선, 자외선 및 적외선 영역의 스펙트럼 측정이 포함됩니다.

4). 광도계와 분광 광도계의 차이점은 무엇입니까?

분광계는 용액의 농도를 측정하는 데 사용되는 반면 광도계는 빛의 강도를 측정합니다.

5). 측광 범위는 무엇입니까?

측광 범위는 광도계 기기의 사양 중 하나이며 V-730 UV-Visible Spectrophotometers에서 측광 범위 (약)는 -4 ~ 4 Abs입니다.

이 기사에서 측광 개요 , 측광 량, 화염 측광 기기, 단일 빔 광도계, 전자기 스펙트럼 및 응용 분야에 대해 설명합니다. 분광 광도법이란 무엇입니까?