กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

แอคติโนมิเตอร์

แอคติโนมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดพลังงาน ความร้อน จากรังสีแอคติโนมิเตอร์ถูกนำมาใช้ในทางอุตุนิยมวิทยาเพื่อวัดรังสีจากดวงอาทิตย์ในรูปแบบต่างๆ เช่นไพราโนมิเตอร์...

แอคติโนมิเตอร์

เครื่องมือแอคติโนมิเตอร์จากยุค 1800 ออกแบบโดยจอห์น เฮอร์เชลและใช้ในการประมาณอุณหภูมิของพื้นผิวดวงอาทิตย์

แอคติโนมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดพลังงาน ความร้อน จากรังสีแอคติโนมิเตอร์ถูกนำมาใช้ในทางอุตุนิยมวิทยาเพื่อวัดรังสีจากดวงอาทิตย์ในรูปแบบต่างๆ เช่นไพราโนมิเตอร์ ไพร์เฮลิโอมิเตอร์และ เรดิโอ มิเตอร์ สุทธิ

แอคติโนมิเตอร์เป็นระบบทางเคมีหรืออุปกรณ์ทางกายภาพที่ใช้วัดจำนวนโฟตอนในลำแสงโดยรวมหรือต่อหน่วยเวลา ชื่อนี้มักใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้ใน ช่วงความยาวคลื่น อัลตราไวโอเลตและแสงที่มองเห็นได้ ตัวอย่างเช่น สารละลายเหล็ก(III) ออกซาเลตสามารถใช้เป็นแอคติโนมิเตอร์ทางเคมีได้ ในขณะที่โบโลมิเตอร์เทอร์โมไพล์และโฟโตไดโอดเป็นอุปกรณ์ทางกายภาพที่ให้ค่าที่อ่านได้ซึ่งสามารถนำมาเชื่อมโยงกับจำนวนโฟตอนที่ตรวจพบได้

ประวัติศาสตร์

ฮอเรซ-เบเนดิกต์ เดอ ซอสซูร์นักฟิสิกส์ชาวสวิสได้ประดิษฐ์เครื่องมือวัดรังสีจากดวงอาทิตย์รุ่นแรกขึ้นในปลายศตวรรษที่ 18 การออกแบบของเขาใช้เทอร์โมมิเตอร์สีดำที่บรรจุอยู่ในทรงกลมแก้วเพื่อวัดรังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเขาเรียกว่า "เฮลิโอเทอร์โมมิเตอร์" เครื่องมือนี้ถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือแรกๆ ที่ใช้วัดความเข้มของแสงอาทิตย์อย่างเป็นระบบ

จอห์น เฮอร์เชลได้พัฒนาแอคติโนมิเตอร์เพิ่มเติมในศตวรรษที่ 19 รวมถึงการออกแบบที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาเคมีแสงเพื่อวัดความเข้มของแสงแดด ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญ แอคติโนมิเตอร์ของเฮอร์เชลเกี่ยวข้องกับการสังเกตอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมีภายใต้แสงแดด ซึ่งทำให้สามารถวัดปริมาณพลังงานแสงอาทิตย์ได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น แอคติโนมิเตอร์เวอร์ชันของเฮอร์เชลมีอิทธิพลและช่วยกำหนดมาตรฐานการวัดพลังงานแสงอาทิตย์ เฮอร์เชลเป็นผู้ริเริ่มใช้คำว่าแอคติโนมิเตอร์ ซึ่งเป็นการใช้คำนำหน้า แอคตินครั้งแรกๆสำหรับเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ผลกระทบ และกระบวนการต่างๆ[ 1 ]

แอคติโนกราฟเป็นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องกับการประเมินกำลังแสงในการถ่ายภาพ

การวัดปริมาณทางเคมี

การวัดรังสีด้วยสารเคมีเกี่ยวข้องกับการวัดฟลักซ์การแผ่รังสีผ่านผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมี กระบวนการนี้ต้องการสารเคมีที่มีผลผลิตควอนตัม ที่ทราบค่า และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาที่วิเคราะห์ได้ง่าย

การเลือกแอคติโนมิเตอร์

โพแทสเซียมเฟอร์ริออกซาเลตเป็นสารที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากใช้งานง่ายและมีความไวในช่วงความยาวคลื่นที่เกี่ยวข้องกว้าง (254 นาโนเมตรถึง 500 นาโนเมตร) สารวัดการเรืองแสงอื่นๆ ได้แก่มาลาไคต์กรีน ลิวโคไซยา นิดิน วาเนเดียม(V)–เหล็ก(III) ออกซาเลต และกรดโมโนคลอโรอะซิติกอย่างไรก็ตาม สารวัดการเรืองแสงเหล่านี้ทั้งหมดเกิดปฏิกิริยาในที่มืด กล่าวคือ ทำปฏิกิริยาในสภาวะที่ไม่มีแสง ซึ่งเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์เนื่องจากจะต้องมีการแก้ไขค่า สารวัดการเรืองแสงอินทรีย์ เช่นบิวไทโรฟีโนนหรือไพเพอรีลีนจะถูกวิเคราะห์โดยโครมาโทกราฟีแก๊ส สารวัดการเรืองแสงอื่นๆ มีความจำเพาะมากขึ้นในแง่ของช่วงความยาวคลื่นที่กำหนดค่าผลผลิตควอนตัมได้เกลือของไรเน็คเค K[Cr(NH 3 ) 2 (NCS) 4 ] ทำปฏิกิริยาในบริเวณใกล้ยูวี แม้ว่าจะไม่เสถียรทางความร้อนก็ตาม[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]ยูรานิลออกซาเลตถูกนำมาใช้ในอดีต แต่เป็นพิษมากและวิเคราะห์ได้ยาก

การตรวจสอบล่าสุดเกี่ยวกับการสลายตัวด้วยแสง ของไนเตรต [ 5 ] [ 6 ] ได้ใช้2-ไนโตรเบนซาลดีไฮด์และกรดเบนโซอิกเป็นตัวดักจับอนุมูลอิสระสำหรับ อนุมูลไฮดรอก ซิลที่เกิดขึ้นในการสลายตัวด้วยแสงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์และโซเดียมไนเตรตอย่างไรก็ตาม เดิมทีพวกเขาใช้ การวัดแอคติโนเมตรีของเฟอร์ริออก ซาเลตเพื่อสอบเทียบผลผลิตควอนตัมสำหรับการสลายตัวด้วยแสงของไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ตัวดักจับอนุมูลอิสระพิสูจน์แล้วว่าเป็นวิธีการที่ใช้ได้ผลในการวัดการผลิตอนุมูลไฮดรอกซิล

การวัดปริมาณแสงทางเคมีในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้

เมโซ-ไดฟีนิลเฮลิแอนเทรนสามารถใช้สำหรับการวัดแอคติโนเมตรีทางเคมีในช่วงที่มองเห็นได้ (400–700 นาโนเมตร) [ 7 ]สารเคมีนี้วัดในช่วง 475–610 นาโนเมตร แต่สามารถทำการวัดในช่วงสเปกตรัมที่กว้างขึ้นได้ด้วยสารเคมีนี้หากทราบสเปกตรัมการปล่อยแสงของแหล่งกำเนิดแสง

แอคติโนเมตรีสัมพัทธ์

แอคติโนเมตรีเชิงสัมพัทธ์ (บางครั้งเรียกว่าแอคติโนเมตรีเชิงเปรียบเทียบ) เป็นเทคนิคที่ใช้บ่อยในการกำหนดผลผลิตควอนตัมการก่อตัวของสถานะกระตุ้นทริปเล็ตโดยใช้การเปรียบเทียบกับสารประกอบอ้างอิงที่รู้จักกันดี[ 8 ]สารประกอบอ้างอิง (เช่น[Ru(bpy) 3 ] 2+ ) [ 9 ]และสารประกอบที่สนใจควรเตรียมแยกกันในคิวเวตต์ที่เหมือนกัน เพื่อให้แต่ละสารประกอบมีการดูดกลืนแสงเท่ากันที่ความยาวคลื่นกระตุ้นที่เลือกสำหรับการทดลอง ซึ่งหมายความว่าเมื่อถูกกระตุ้น จำนวนโมเลกุลที่จะถูกเลื่อนไปยังสถานะกระตุ้นจะมีจำนวนเท่ากัน โดยที่เงื่อนไขการทดลองเหมือนกัน สารประกอบอ้างอิงจะสร้างผลิตภัณฑ์จากแสงที่มีผลผลิตควอนตัมการก่อตัวและสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงโมลาร์ที่มีลักษณะเฉพาะที่ดี ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณผลผลิตควอนตัมการก่อตัวหรือสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงโมลาร์สำหรับผลิตภัณฑ์จากแสงของสารประกอบที่สนใจได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อใช้สเปกโทรสโกปีการดูดกลืนแสงแบบชั่วคราวเราสามารถคำนวณผลผลิตควอนตัมการก่อตัวของผลิตภัณฑ์จากแสงของสารประกอบบางชนิดที่มีลักษณะเฉพาะด้วยสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงโมลาร์ที่แตกต่างกันได้

โปรดทราบว่าโดยทั่วไปแล้วหมายถึงความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงโมลาร์ที่เกิดขึ้นก่อนและหลังการกระตุ้น ดังนั้นและคือความแตกต่างของการดูดกลืนแสงที่สังเกตได้สำหรับสารประกอบที่สนใจและสารประกอบอ้างอิง ตามลำดับ สำหรับความยาวคลื่นที่เกี่ยวข้อง ควรทราบค่าผลผลิตควอนตัมของการก่อตัว (quantum yield) รวมถึงความแตกต่างของสัมประสิทธิ์การดูดกลืนแสงโมลาร์ที่เกี่ยวข้องกับสารประกอบอ้างอิงก่อนการทดลอง พจน์สุดท้ายในสมการทำหน้าที่เป็นการแก้ไขหากค่าการดูดกลืนแสงคงที่ของสารละลายที่เตรียมไว้ไม่เท่ากันอย่างสมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ค่านี้ไม่ควรห่างจากหนึ่งมากนัก พลังงานการกระตุ้นควรต่ำพอที่จะหลีกเลี่ยงผลกระทบที่ไม่เป็นเชิงเส้น เช่น การดูดกลืนแสงหลายโฟตอน เทคนิคนี้ช่วยให้สามารถระบุลักษณะของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาแสงบางชนิดได้โดยไม่ต้องคำนวณจำนวนโฟตอนที่ถูกดูดกลืนอย่างชัดเจน โดยอาศัยข้อเท็จจริงที่ว่าความไม่สมบูรณ์ของการวัดมีส่วนทำให้เกิดผลในลักษณะเดียวกันสำหรับสารประกอบที่สนใจและสารประกอบอ้างอิง ดังนั้นจึงชดเชยกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Actinometer&oldid=1344887156 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ แอคติโนมิเตอร์

แอคติโนมิเตอร์เป็นเครื่องมือที่ใช้วัดพลังงาน ความร้อน จากรังสีแอคติโนมิเตอร์ถูกนำมาใช้ในทางอุตุนิยมวิทยาเพื่อวัดรังสีจากดวงอาทิตย์ในรูปแบบต่างๆ เช่นไพราโนมิเตอร์...

ประวัติศาสตร์

ฮอเรซ-เบเนดิกต์ เดอ ซอสซูร์ นักฟิสิกส์ชาวสวิสได้ประดิษฐ์เครื่องมือวัดรังสีจากดวงอาทิตย์รุ่นแรกขึ้นในปลายศตวรรษที่ 18 การออกแบบของเขาใช้เทอร์โมมิเตอร์สีดำที่บรรจุอยู่ในทรงกลมแก้วเพื่อวัดรังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งเขาเรียกว่า "เฮลิโอเทอร์โมมิเตอร์"...

การวัดปริมาณทางเคมี

การวัดรังสีด้วยสารเคมีเกี่ยวข้องกับการวัด ฟลักซ์การแผ่รังสี ผ่านผลผลิตจากปฏิกิริยาเคมี กระบวนการนี้ต้องการสารเคมีที่มี ผลผลิตควอนตัม ที่ทราบค่า และผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาที่วิเคราะห์ได้ง่าย

การเลือกแอคติโนมิเตอร์

โพแทสเซียมเฟอร์ริออกซาเลต เป็นสารที่ใช้กันทั่วไป เนื่องจากใช้งานง่ายและมีความไวในช่วงความยาวคลื่นที่เกี่ยวข้องกว้าง (254 นาโนเมตรถึง 500 นาโนเมตร) สารวัดการเรืองแสงอื่นๆ ได้แก่ มาลาไคต์ กรีน ลิวโคไซยา นิดิน วาเนเดียม(V)–เหล็ก(III) ออกซาเลต และ...