Law of Photochemistry
โดยตรง : A A* Products โดยอ้อม : A A* B B* First Law: “Grotthus-Draper Law” “Only the light absorbed by a molecule could produce photochemical change in the molecule” โดยตรง : A A* Products hn โดยอ้อม : A A* hn B B* A + B A* + B A + B* Products ET hn
Second Law: “Stark-Einstein Law” “One molecule absorbs a single quantum or photon of light is becoming activated” hn A A* Normal : A A* 2A 2A* 2hn hn
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation A A* 2hn LASERS Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation three level laser system Laser output two level Laser output
4F1 4F2 2E Pump 694.3 nm 4A2 Ruby Laser (AlO3 doped with Cr3+)
Lambert’s Law เมื่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านเข้าไปในเนื้อสาร แต่ละหน่วยความยาว ของสารที่เท่ากัน จะมีการดูดกลืน พลังงานแสง ได้เท่ากัน
P1 -dP P1 db b P P0 dP = -k db P P0 b - dP = kdb P
Lambert’s law P =-kb P0 ln P =-kb P0 log 2.303
log P0 = a b c P Beer’s Law ความเข้มข้น ต ของสาร อัตราการลดลงของ ความเข้มของแสง ที่ถูกดูดกลืน ความเข้มข้น ของสาร ต log P0 = a b c P
P0 P log = a b c Absorptivity : หน่วยเป็น dm3 m-1 g-1 Lambert-Beer’s Law P0 P log = a b c a = Proportionality constant หรือ Absorptivity : หน่วยเป็น dm3 m-1 g-1 b = ความหนาของเซลล์บรรจุสาร : หน่วยเป็น cm c = ความเข้มข้น : หน่วยเป็น g dm-3
หรือ P e = molar absorbtivity ในหน่วย dm3 cm-1 mol-1 เมื่อ P0 Transmittance : T = P P0 Absorbance : A = log P0 = - log T P A = - log T = a b c หรือ A = - log T = e b C เมื่อ e = molar absorbtivity ในหน่วย dm3 cm-1 mol-1 C = ความเข้มข้น ในหน่วย Molar
Calibration curve A C
การใช้กฏของเบียร์ 1. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นคลื่นเดี่ยว 1. คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า เป็นคลื่นเดี่ยว 2. สารที่ดูดกลืนแสงต้องมีพฤติกรรมเป็นอิสระต่อกัน 3. การดูดกลืนแสง เกิดขึ้นที่เซลล์ที่มีหน้าตัดคงที่ 4. การลดลงของพลังงานเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว (และไม่มี fluorescence เกิดขึ้น) 5. ดัชนีหักเหของสาร ไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของสาร (นั่นคือ สารละลายมีความเจือจางมาก ๆ)
ในทางปฏิบัติ : A = log Psolution Psolvent ป log P0 P