光學實驗室

★光源量測★
不同的發光源具有不同的光波長，我們可藉由光譜儀來得到光源的波長特性，例如採用不同顏色的LED燈源量測時，則可以觀察不同顏色的光譜分布圖。例如：我們知道紅色的光波長在620nm~740nm，而量測 Red LED燈源時的光譜，可得以下光譜。


●應用
螢光、拉曼、雷射、LED上中下遊所需之光檢設備、FPD產業之色域檢驗設備、螢幕色差校正、控制電影曝光燈的顏色等....



★穿透率量測★

光穿透率的定義：T = （射出光 / 入射光） x 100%。
可以依此來判斷待測樣品對於不同波段的光源之穿透效果爲何。
當使用者量測吸收度完畢之後，相對的同時即可量測到穿透率。
以太陽眼鏡檢測標準 CNS15067 爲例，是針對紫外光的兩個波段做檢測，
檢測範圍是 280nm~315nm 及 315nm~350nm，以量測太陽眼鏡隔絕紫外光的效果。

●應用
鏡片材料、環境監測系統、水中之懸浮粒子監測、COD監測、濁度監測....

  
 
★反射率量測★

當我們把待測物與全反射物體受到同一光源照射時，兩個光譜輻射能量的比值，
此比值稱之爲反射率，可以用以下公式表示：
Rλ = (φλ)/(φDλ)
φλ: 爲由待測物體散發之光譜輻射能量
φDλ: 爲由全反射發出之光譜輻射能量

●應用
膜厚量測(鍍膜、汽車工業)、橢偏儀、皮膚或眼睛OCT、色彩偵測、寶石鑑定、紡織、印刷、染色、電鍍、塗裝等....

  

 
★吸收度量測★

 
使用者針對所調配的溶液做吸收度量測，溶液的濃度越高，對光的吸收率越大。其原理就是利用該溶液對某些特定波長光線的吸收程度，推算光吸收率。 光源發射光後，經過光柵，此時的光強度爲I0，通過樣品的光路徑稱爲L，光被吸收後的光強度爲I，再經由偵測器偵測及計算後轉換爲吸光值，吸收度的公式如下： 
吸收度(A)=log(I0/I)=εcl
        c：樣品濃度
        l：光徑長
        ε：樣品莫耳吸光係數
        由於光徑長固定，可視爲常數，因此吸光度與吸光物質的濃度成正比。

●說明
測量核酸（DNA or RNA）濃度時，可以依據該核酸樣品對320nm光波的吸收率來計算其濃度，通常可以寫爲A320或OD320。"A"即"Absorbance（吸收度）"；"OD"即"optical density（光學密度）"。
20個標準胺基酸中，3個芳香族氨基酸－Phenylalanine、Tyrosine及 Tryptophane，因爲有苯環的構造，會吸收紫外線的光。下圖爲相同胺基酸濃度下，波長280nm 的吸收光譜，由圖可知，Tryptophane吸光強度最強，呈現最高的波峰，Tyrosine次之，Phenylalanine吸收程度最差。由於蛋白質中大多含有這3種胺基酸，因此大部分的蛋白質都會吸收紫外線。由此特性，波長280nm 的吸收光譜可作爲蛋白質的定量分析的一項利器。

 
●應用
生化量測、血液分析、食品藥物檢測、化妝品(口紅、指甲油、面膜)、機油中汙染物的含量等....

 

 
★鹵素燈量測---觀察鹵素燈光源的光譜分布★

● 量測目的：藉由量測主動發光的鹵素燈，了解光譜儀除了可以將光分解之外，還可以讓使用者藉由光譜上面的各個特徵峰去了解此光源的物質特性。例如：以人眼觀察白光LED燈和日光燈都是發出白色的光，但是其光譜顯示是截然不同，這就是因爲其本身的材質組成不同，所以光譜的特徵峰也不會一樣。
● 準備物品：光譜儀、USB、短光纖、鹵素燈、底座。


★溶液的光吸收率量測---以紅墨水爲例★
● 量測目的：溶液的濃度越高，對光的吸收率越大。其原理就是利用該溶液對某些特定波長光線的吸收程度，推算光吸收率。
● 準備物品：光譜儀、USB、短光纖、鹵素燈、底座、試管座、方型試管、水、紅色墨水。
● 量測系統配置：請將量測系統準備如圖。
 


★色片的穿透率量測---觀察各種顏色的穿透率特性★
● 量測目的：
   (1) 光穿透率的定義：T = （射出光 / 入射光） x 100%。可以依此來判斷待測樣品對於不同波段的光源之穿透效果爲何。
   (2) 透明色片對不同波長的光線會有不同的穿透率，各顏色波長表

● 準備物品：光譜儀、USB、短光纖、鹵素燈、底座。
● 量測系統配置：請將量測系統架設如圖所示。