光譜分析在科學史中,佔有舉足輕重的地位。無論在物理、化學、天文學、生物、醫學、生化、化工等領域,都有相當重要的影響、發現和應用。本實驗保留古典物理的「發射光譜」與「古典量測」,並結合現代數位的技術,增加為「發射光譜+吸收光譜」與「數位量測+數位記錄」。
使用光譜儀、分光光度計與相關電子設備,量測不同發射光源之光譜譜線。並採用儀器所提供之固定光源,量測不同物質之吸收光譜、穿透光譜與反射光譜。
發射光譜之實驗光源:氣體放電管(氦氣、氖氣、水銀、氫氣)、白熾燈泡、日光燈。「偽鈔筆」、「捕蚊燈」、「省電燈泡」、「液晶螢幕」、「LED」、「雷射光筆」、「光纖」、「螢光」、「紅外線遙控器」、「人體紅外線輻射」、「紫外線殺菌燈」等光源。
吸收光譜之實驗中,主要量測包括:葉綠素、酒精、丙酮、胡蘿蔔素、食用色素、玻璃紙、(酸鹼)指示劑、防曬乳液、眼鏡鏡片(鍍多層膜的「防紫外線鏡片」)、墨鏡等等物質之吸收光譜。
光譜來源:
光譜的分佈狀況可簡單區分為:線狀、連續、帶狀。一般而言,液體和固體大多是連續光譜,氣體則有線狀或連續光譜。但實際上還是要依照該物質的能階分佈而定。實驗結果以「強度>對所有波長」或以「吸收率對所有波長」作圖,藉圖形顯示物質的發射光譜與吸收光譜。
本實驗特別著重於包含「紫外線」波長的光源之研究,因其對生物影響相當重要,包括基因突變致病致癌、家族遺傳疾病、突變選種、物種演化、生態破壞保育與永續經營、食物藥物及研究器材之非化學非接觸式殺菌,應用層面廣泛,影響亦相當深遠。
魏銘良、賴虹君、黃郁書
傅昭銘教授