什麼是穿透率轉吸光度計算機?
這個計算機可將百分穿透率(%T,也就是光線穿過樣品的比例)換算成吸光度(A),後者是以對數方式表示樣品吸收多少光的數值。這兩個量值都來自分光光度法(spectrophotometry),是紫外—可見光(UV-Vis)分析、比爾—朗伯定律(Beer-Lambert law)以及許多化學與生物定量分析的核心。雖然偵測器實際測量到的是穿透率,但在計算時通常會偏好使用吸光度,因為吸光度與濃度之間呈線性正比關係。
使用方法
輸入分光光度計上讀到的百分穿透率數值(介於 0 到 100 之間)。計算機會先將它除以 100 得到穿透率的小數比例,接著取以 10 為底的負對數,回傳以吸光度單位(AU)表示的吸光度。當穿透率為 100%T 時,吸光度為 0;穿透率越低,吸光度就越高。
公式解析
換算所用的公式為 $$A = -\log_{10}\left(\frac{\text{Transmittance (\%T)}}{100}\right)$$ 其中 \(\%T/100\) 把百分比轉換成 0 到 1 之間的小數。由於對一個小於 1 的小數取以 10 為底的對數會得到負值,因此前面加上負號就能讓吸光度成為正數。因為兩者是對數關係,每當穿透率下降為原來的十分之一,吸光度就增加 1:10%T = 1.0 A、1%T = 2.0 A、0.1%T = 3.0 A。
範例計算
假設某樣品穿透了入射光的 25%。先換算成小數:25 / 100 = 0.25。接著取負對數:$$A = -\log_{10}(0.25) = -(-0.60206) = 0.60206$$ 因此 25%T 對應的吸光度約為 0.602 AU。
常見問題
100%T 代表什麼?代表所有光線都完全穿透、沒有任何吸收,此時吸光度剛好為 0。
為什麼要用吸光度而不用穿透率?因為根據比爾—朗伯定律,吸光度與濃度成正比,這讓校正曲線能夠呈現線性關係,方便定量分析。
穿透率可以是 0% 嗎?真正的 0%T 會導致吸光度趨近無限大,在物理上沒有意義。實務上請改用一個極小的正值來計算。