วันที่ 15 ตุลาคม 2563 เวลา 10.25-11.25 น ณ.ห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์โครงการห้องเรียนพิเศษ(SMP) โรงเรียนตาร์เบียตุลวาตันมูลนิธิ ได้มีการจัดการเรียนการสอนภาคปฏิบัติ สำหรับนักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5/1 (SMP) เรื่อง สารสีและการดูดกลืนแสงของสารสี โดยมีอาจารย์อามีเน๊าะ สะแต เป็นอาจารย์ผู้สอนประจำวิชาชีววิทยา และนักวิทยาศาสตร์เป็นผู้ช่วยแลปปฏิบัติการ
หลักการ
หลักการดูดกลืนแสงของสารสี คือการที่สารสี คลอโรฟิลล์ มีสีเขียวนั้น หมายความว่า เมื่อแสงที่ไม่มีสีหรือแสงที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่าไปกระทบมันจะเกิดการดูดแสงสีอื่น ๆ ไว้มาก จนกระทั่งแสงที่ทะลุและสะท้อนออกมาสู่ตาเราเห็นเป็นสีเขียว ในกรณีนี้ แสงที่คลอโรฟิลล์ดูดไว้มาก จะเป็นแสงสีน้ำเงินและสีแดง ทำให้เราเห็นสีเขียว ในทำนองเดียวกัน แคโรทีนอยด์จะสามารถดูดสีน้ำเงินได้มาก และดูดสีอื่น ๆ ได้น้อย แสงที่ปรากฏแก่ตาเราจึงเป็นสีส้มค่อนไปทางแดง
ถ้าเราใช้ ปริซึม มากระจายแสงที่ไม่มีสี เราก็จะเห็นแถบสีรุ้งเกิดขึ้น คือ แดง แสด เหลือง เขียว น้ำเงิน คราม ม่วง ดังนั้น เมื่อแสงที่ไม่มีสีที่ทะลุผ่านสารละลายคลอโรฟิลล์ ซึ่งจะดูดแสงสีน้ำเงินและสีแดงไว้ แสงที่ผ่านสารละลายคลอโรฟิลล์เข้าปริซึม และถูกกระจายออก จะเห็นเป็นแถบสีดำตรงที่ควรจะมีแถบสีน้ำเงินและแดง แถบสีดำนี้คือแถบที่ไม่มีแสงผ่านมา เพราะเป็นแถบของแสงที่ถูกดูดไปแล้วโดยสารละลายคลอโรฟิลล์ ในทำนองเดียว ถ้าทำการทดลองโดยใช้หลอดแก้วบรรจุสารละลายแคโรทีนอยด์ และกระจายแสงที่ผ่านมาโดยปริซึม ก็จะปรากฏเป็นแถบสีดำตรงบริเวณที่ควรจะมีสีน้ำเงินอยู่
เครื่องวัดการดูดกลืนแสง สามารถใช้วัดความสามารถในการดูดกลืนแสงของสารละลายคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์ได้เป็นอย่างดี โดยที่เราจะสามารถวัดการดูดกลืนแสงที่ความยาวคลื่นต่าง ๆ เห็นปรากฏเป็น สเปคตรัม ซึ่งอาจเปรียบได้เป็นรูปร่างของยอดเขา คือจุดที่มีค่าดูดกลืนแสงสูงสุดที่เรียกกันโดยทั่วไปว่า peak เหว คือจุดที่มีค่าดูดกลืนแสงลดต่ำที่สุดก่อนที่จะขึ้นเป็น peak ใหม่ และที่ราบ คือจุดที่แทบจะไม่มีค่าดูดกลืนแสงเลย ดังแสดงในรูปที่ 1 ซึ่งเป็นค่าดูดกลืนแสงของคลอโรฟิลล์และแคโรทีนอยด์และที่ราบ ดังในแสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1 กราฟแสดงค่าดูดกลืนแสง (สเปคตรัม) ของคลอโรฟิลล์ เอ บี และแคโรทีนอยด์
จากสเปคตรัมที่เห็น และแถบสีที่กำกับไว้ข้างล่าง จะเห็นว่าคลอโรฟิลล์ดูดแสงที่ความยาวคลื่น 400 – 450 nm ซึ่งเป็นแถบของแสงสีน้ำเงิน และที่ประมาณ 660 nm ซึ่งเป็นแถบของสีแดงส้ม สเปคตรัมที่ได้จากเครื่องspectrophotometerจะให้ข้อมูลมากกว่าการวัดสเปคตรัมโดยใช้ปริซึมเข้าช่วยเพราะจะสามารถบอกได้ถึงอัตราส่วนของความสามารถในการดูดแสง ดังแสดงได้จากความสูงของ peak ที่ความยาวคลื่น ต่าง ๆ นอกจากนั้นจำนวนของ peak และอัตราส่วนความสูงของ peak ต่าง ๆ ที่ปรากฏให้เห็นนั้นไม่เพียงแต่จะแสดงถึงความสามารถในการดูดกลืนแสง ยังสามารถบ่งชี้ถึงชนิดของสารสีได้ เช่น คลอโรฟิลล์ เอ มี peak ใหญ่ที่ 420 nm และ 680 nm และยังมี peak เล็ก ๆ ที่ตำแหน่งอื่น ๆ อีก ส่วนคลอโรฟิลล์ บี ถึงแม้ว่า ปรากฎต่อสายตาเป็นสีเขียวเหมือนคลอโรฟิลล์ เอ แต่จะมี peak ใหญ่ที่ 470 nm และ 640 nm และมี peak เล็กอื่น ๆ ที่มีอัตราส่วนและตำแหน่งต่างจากของคลอโรฟิลล์ เอ ดังนั้น ถ้ามีคลอโรฟิลล์ เอ และ บี ผสมกัน ลักษณะของ peak ก็จะเป็นผลรวมของคลอโรฟิลล์ เอ และ บี ตามสัดส่วนความเข้มข้นของแต่ละตัว
รูปประกอบการทดลอง
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น