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Absorption spectrum of a conjugated dye
[예비레포트]
1. 실험목적
1) Conjugated 된 Dye의 흡수 스펙트럼을 관찰하고 Partical in a box에서 얻어낸 식과 실제 실험에서 측정한 값을 비교해 본다
2) Conjugated dye의 가시광선 흡수 스펙트럽을 측정하고 측정한 스펙트럼을 “자유전자 모델”을 이용하여 분석한다
2. 실험이론
Kuhn의 자유전자 모델이 의하면퍼텐셜 에너지는 사슬을 따라 일정하게 변함이 없다가 끝에서 무한대로 급격히 증가한다
En=nh/8mh
Π전자의 개수를 N이라고 하면 바닥상태는 N/2 번째의 준위까지가 전자로채워져 있을 것이다(N/2 = n1) 분자(polymethine 이온)가 빛을 흡수할 때는, 채워진 것 중에서 가장 높은 에너지 준위(n1)에서 비어있는 가장 낮은 에너지 준위(n2 = N/2 +1)로 전자가 전이되어 올라가게 된다. 그러면 에너지 변위량은
E=h/8mL(n-n)=h/8mL(N+1)
여기서E = hν = hc/λ 이므로
λ = ( 8mc/h )( L/(N+1)
Kuhn은 L을 양쪽에 결합길이 1개씩을 더한 질소 원자들 사이에 존재하는 사슬의 길이로 가정했다. Polymethine 사슬에 있는 탄소 원자들의 수를 p로 표시하면N = p + 3이고, L = ( p + 3)l ` l 은 사슬을 따라 존재하는 원자들 사이의 결합길이 `
따라서
λ = ( 8mcl/h )( (P+3)/P+4)
l = 0.139nm로 놓고
(벤젠이나 그와 유사한 결합이 있는 분자의 결합길이에 해당)
m = 9.109 Х 10-31 Kg , h = 6.626 X 10-34 Js
c = 2.997 X 10 을 대입하면
λ…(생략)
3. 실험 기구
1) 만들어 놓은 용액이 햇빛 등의 직사광선에 노출되지 않도록 주의 할 것(분해됨)
2) 되도록이면 큐벳 시료용기는 같은 회사제품을 쓸것
4. 실험방법
① Polymethine 염료 중 하나를 선택하고 용매로 메탄올을 사용하여 용액을 만들어 10ml
② 가시광선 분광기 혹은 분광 광도계를 작동시켜 첫 번째 용액의 스펙트럼을 얻는다.
③흡수띠가 나타날 때까지 전 가시광선 영역(400~700nm)에 걸쳐서 넓은 간격으로
④ 처음 용액을 희석하여 스펙트럼을 다시 얻는다. 이러한 과정을 피크에서 약 1로 표시된 흡광도(투 광도 0.1)가 얻어 질 때까지 반복한다.
⑤ 가장 좋은 결과를 준 몰농도와 비슷하게 다른 염료 에 대해서도 용액을 10ml정도 만들어 같은 방식 으로 그것들의 스펙트럼을 얻는다.
1)Blue
2)Blue 와 Green
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않는다. 그 이유는 기계에서 나오
는 빛이 투명면을 지나가기 때문이다. 이번 실험값이 잘 나왔다면 그래프를 가지고 흡수파
장을 계산해 보았을텐데 실험이 잘 되지 않아서 아쉽다.
3. Reference
▶ ‘a conjugated 염료의 흡수 스펙트럼’ Blog
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