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🧮 optical 物質密度計算機

專業免費的 optical 物質密度計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
1 OD(無單位)
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是光密度?

光密度(Optical Density,簡稱 OD),又稱吸光度,用來衡量光線穿過樣品時被阻擋或衰減的程度。它以透射光強度(I)與入射光強度(I₀)的比值,取對數定義而成。OD 值越高,代表光被吸收或散射得越多,能順利穿透的光就越少。由於採用對數尺度,OD 為 1 時可透過 10% 的光,OD 為 2 時透過 1%,OD 為 3 時則僅透過 0.1%。

計算器使用說明

請先輸入入射光強度(I₀),也就是進入樣品前的光;再輸入透射光強度(I),也就是穿過樣品後測得的光。計算器會立即算出光密度,並同時以小數與百分比兩種形式顯示穿透率。強度單位可自行選用(例如計數值、瓦特或偵測器讀數),只要前後一致即可,因為真正影響結果的只有兩者的比值。

公式解析

核心公式為

OD = -\log_{10}≤ft(((I) ÷ (I_0))\right)
其中 I/I_0 即為穿透率 T,數值介於 0 與 1 之間。取以 10 為底的負對數後,便能把這個比值轉換成分光光度學中常用、可相加且無單位的 OD 尺度。穿透率可由 T = 10^{-OD} 反推回來,而百分比穿透率就是 T × 100。

實際範例

假設入射光強度 I_0 = 100 的光束,穿過樣品後在偵測器上測得讀數 I = 10。此時穿透率為 10/100 = 0.1,也就是 10%。光密度則為

OD = -\log_{10}(0.1) = -(-1) = 1.0
因此這個樣品的光密度為 1.0,僅讓十分之一的入射光通過。

使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)

📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位

輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。

🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障

所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。

📊 3. 符合公認學術與產業計算模型

演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。

📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出

支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。

🔄 5. 多情景敏感度動態對比

建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。

🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明

本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。

常見問題 (FAQ)

光密度和吸光度是同一回事嗎?
在大多數實驗室情境中是的——OD 與吸光度通常可互換使用,採用相同的公式與單位。
OD 出現負值代表什麼?
當透射光強度大於入射光強度(I > I₀)時,就會得到負的 OD,通常源自散射、螢光,或是空白/參考基準設定有誤。
光密度的單位是什麼?
光密度沒有單位,因為它是兩個同類量比值的對數,屬於無因次(dimensionless)數值。