濃度

化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔III〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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利用簡易光電比色計測定未知濃度的溶液

A. 實驗原理

• 光電比色計的比色原理是根據比爾–朗伯定律（Beer–Lambert law），比爾–朗伯定律：當一束平行的單色光通過均勻且無散射現象的溶液時，其光線的吸收度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。比爾定律不僅適用於有色溶液，也適用於無色溶液。比爾–朗伯定律運用於比色計的示意圖，如圖二十所示：
  
  

  圖二十 比爾–朗伯定律的吸收光束示意圖 （圖片來源：Beer–Lambert law, Wikipedia.）

化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔II〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

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製作簡易光電比色計

B. 利用樂高積木製作比色槽

1. 取4個樂高積木（LEGO brick）及1片樂高板（LEGO plate），樣式如圖四之左所示，組裝比色槽的底座，組裝如圖四之右所示。
   

   圖四 組裝比色槽的底座 

化學教室活動：利用樂高製作簡易光電比色計（Making Simple Spectrophotometer using LEGO）〔I〕
國立豐原高級中學化學科蔡亞柏退休教師 / 國立彰化師範大學化學系楊水平副教授責任編輯

實驗簡介

本實驗的目的是讓學生利用LEGO NXT 9797（樂高套件主機）、LEGO 9844 light sensor（樂高光感測器）及LEGO Building Block（樂高積木），自製簡易光電比色計，如圖一所示，其中感測器被放置在以樂高積木組裝的比色槽中。透過配製五個已知濃度的標準溶液，以及MS-Excel軟體製作出檢量線，來測定有色溶液的未知濃度。透過此次實驗的實作，讓學生學習光電比色計所涉及的光電原理及探討LEGO NXT在化學實驗之應用。

圖一 利用樂高的積木和主機自製簡易光電比色計