LED 區間規格：每個光色標示碼對應波長區間 [λ_min, λ_max]。模型假設單顆 LED 峰值 λp 在區間內均勻分布，區間光譜 S_bin(λ) = 平均{ S(λ; λp) }，λp 以 ≤1 nm 取樣；規格表標示為 λd（主波長），此處以峰值波長近似。亦輸出「單一峰值落在區間內不同位置」的指標範圍（取 9 個等距位置）。
單顆 LED 理想光譜：S(λ) = exp[−ln2·(2|λ−λp|/Δλ)^p]，p=2 高斯、p=4 平頂超高斯；洛倫茲 S = 1/(1+(2(λ−λp)/Δλ)²)。Δλ 為半高寬（FWHM）。
光子能量：E = hc/λ（E[eV] = 1239.84/λ[nm]）；平均光子能量 = E_tot / q。h、c、N_A 採 SI 精確定義值。
絕對光譜輻照度：E_λ(λ) = E_tot·S_bin(λ)/∫S_bin dλ，E_tot 為輸入的總輻照度（mW/cm²，1 mW/cm² = 10 W/m²）。相對光譜強度不會被當成絕對功率。
光子通量密度：Φ_p(λ) = E_λ(λ)·λ/(hc)；q = ∫Φ_p dλ；N_in = q·A·t。
吸收：A(λ) = A_peak·a(λ)（a 為峰值正規化吸收形狀）；吸收分率 = 1 − 10^(−A(λ))；N_abs = (1−R)·A·t·∫Φ_p(λ)[1−10^(−A(λ))]dλ，R 為表面反射／損失比例。
重疊指標（積分範圍 250–1000 nm，1 nm 間距，梯形積分）：
① O_abs = ∫S_bin·a dλ / ∫S_bin dλ（區間光譜以吸收形狀加權，0–1，LED 面積正規化）
② 餘弦相似度 = ∫S_bin·a dλ / √(∫S_bin² dλ · ∫a² dλ)（形狀相似度，0–1）
③ 吸收窗涵蓋率 = ∫a≥0.5 S_bin dλ / ∫S_bin dλ
反應事件數（選填）：N_event = Φ·N_abs；Φ 假設不隨波長改變，且僅為光子吸收的理論上限，並非產物量。
吸光度單位與適用範圍：A = log₁₀(I₀/I)，無單位。A_peak = ε·c·l：ε 單位 M⁻¹cm⁻¹（= L mol⁻¹ cm⁻¹）、c 單位 mM（程式除以 1000 換成 mol/L）、l 單位 cm；A_peak 定義為所建模吸收光譜（250–1000 nm）最大值處的吸光度。兩種輸入方式（ε·c·l 或直接輸入）都套用同一檢查：0–6 為允許範圍，超過即拒絕計算；A ≤ 1 線性假設較可靠，1–2 接近上限，≥ 2 易有內濾效應，≥ 3 超出一般分光光度計可靠讀值範圍。
光能與電能指標：「每焦耳入射光能的吸收光子數」= N_abs ÷ (E·A·t)，只描述光能利用，不含 LED 電力消耗與光電轉換效率。若填入各方案的 WPE（%）：電功率 = 光功率 ÷ WPE，電能 = 電功率 × t，每焦耳電能的吸收光子數 = N_abs ÷ 電能，電能成本 = 電能（kWh）× 電價。不含驅動器、散熱與風扇損耗；WPE 隨工作條件與溫度而異，請填實際工作條件下的值。
- 光譜重疊不是反應效率的直接證明；本工具不預測實際產率或反應速率。
- 文獻資料庫只收錄已核實的「主吸收帶」波長與 ε，吸收帶形狀為高斯近似（半高寬為本工具近似值，非來源資料），不含其他吸收帶、聚集、pH 與溶劑效應；完整實測光譜請至來源頁面取得後，用「貼上自訂光譜」覆核。
- Beer–Lambert 定律僅適用於稀薄、均勻、無散射、單一吸收物種的溶液；高濃度、懸浮液、固體催化劑或強散射樣品會偏離。
- 未考慮散射、內濾效應、溶劑效應、催化劑失活、氧氣淬滅、溫度與反應機制；理想吸收光子數不等同產物產量。
- LED 為理想化模型，實際光譜有不對稱與肩峰，並隨電流與溫度漂移；規格區間以實體成品實測為準。
- 輸入安全：數值欄位僅接受嚴格十進位數字並限制範圍；下拉選項一律比對白名單；貼上光譜僅允許數字字元且限制行數與長度；來源編號僅允許少數安全字元；資料庫條目為程式內建常數（選用時欄位鎖定，計算不讀取欄位值）；所有文字以 textContent 輸出，無檔案上傳、無外部請求、無 eval／innerHTML。
光化學反應光譜匹配與光子效率模擬器：從 LED 波長選擇到吸收光子估算
在光化學反應、光催化與光敏材料應用中，選擇合適的 LED 光源，不只是挑選某一個波長。真正值得比較的是：LED 發射光譜與反應物或光敏劑的吸收光譜是否重疊、光子通量有多少，以及樣品在指定照射條件下可能吸收多少光子。 vitaLED「光化學反應光譜匹配與光子效率模擬器」將這些關鍵因素整合成可互動的比較流程，協助使用者建立更有依據的光源評估方向。
本工具適合用於LED 光譜匹配、光化學反應光源初選、光敏劑吸收分析、光子通量估算與實驗條件規劃。計算結果是依輸入資料與模型假設得到的估算值，並非實際反應產率或反應速率的保證。
為什麼光譜匹配比單看標稱波長更重要？
即使 LED 峰值波長接近吸收峰，實際發射光譜仍有一定頻寬；反過來說，波長標示不同的光源，也可能因為頻寬與吸收帶重疊而提供可觀的有效照射。因此，光譜重疊、光子數量與樣品吸收應搭配判讀，而不是只依單一峰值波長做結論。
LED 發射光譜
以 vitaLED 特殊波長 LED 規格區間為基礎，建立不同光色方案；可比較區間內峰值分布與理想化光譜形狀，避免將規格區間誤當成單一精確波長。
吸收光譜與吸光度
設定反應物或光敏劑的吸收形狀，並可使用 Beer–Lambert 關係輸入莫耳吸光係數、濃度與光程，或直接指定峰值吸光度。
光子通量與吸收估算
結合輻照度、照射面積、時間與反射／損失比例，估算入射光子與吸收光子數，並用多種指標比較 A、B、C 方案。
模擬器如何進行 LED 光譜匹配與光子效率估算？
核心吸收模型
a(λ) 為正規化吸收光譜形狀；吸收比例依波長變化。
在適用條件下，可用 A = εcl 估算吸光度，其中 ε 為莫耳吸光係數、c 為濃度、l 為光程。若樣品具有明顯散射、非均勻性或複雜多組分，應謹慎解讀模型結果。
- 設定 LED 方案：同時建立 A、B、C 三組光源條件，選擇規格波長區間、區間峰值分布與理想化光譜形狀。
- 設定吸收光譜：使用示範光譜、輸入吸收參數，或貼上自有的波長－吸光度資料；示範值僅供教學與方法展示。
- 輸入照射條件：指定輻照度、照射面積、照射時間及表面反射／損失比例，必要時提供量子產率 Φ 的數值與來源類別。
- 比較指標與排名：檢視光譜吸收重疊指標、餘弦相似度、吸收窗涵蓋率、估算吸收光子數及每焦耳入射光能的吸收光子數。
- 匯出分析摘要：複製報告，保存本次輸入、方案比較與模型解讀，方便後續整理實驗設計或內部技術討論。
互動式光譜匹配概念展示
拖曳參數，觀察「LED 峰值波長」與「吸收峰位置」的差距如何改變概念性的匹配指標。此展示用於說明光譜匹配思路，並非主模擬器的實際計算結果，也不代表化學反應產率。
互動指標依峰值差距製作為簡化教學示意，沒有納入完整光譜形狀、光子通量、樣品吸光度或量子產率。實際分析請使用上方主模擬器與可追溯的實測資料。
從光源初選到實驗驗證：建議工作流程
要讓 LED 光譜匹配的分析結果真正支援研發決策，建議把模擬器當作前期篩選工具，並依序補上量測資料與實驗驗證。這樣可避免只看峰值波長或單一分數，就直接判定某一光源最適合反應系統。
確認吸收目標
確認反應物、光敏劑或催化材料的吸收範圍，記錄溶劑、濃度與量測條件。
建立光源方案
比較候選 LED 的實際發射光譜、輻照度與照射面積，而非只依產品標稱波長。
估算並排序
綜合光譜重疊、吸收比例、照射時間與估算吸收光子數，解讀不同方案的差異。
進行實驗驗證
以對照實驗確認轉化率、反應速率或產物選擇性，並記錄不確定度與實驗條件。
適用情境：光化學、光催化與特殊波長 LED 開發
這類光化學反應光譜匹配工具可用於前期篩選和條件比較，例如評估不同 LED 波長區間與吸收帶的相對匹配程度、比較照射強度與時間對估算吸收光子數的影響，或在取得實測吸收光譜後，檢視不同光源配置的差異。對於光催化、光敏化反應、光固化與光反應材料研究，也可將此流程作為光源選型與實驗規劃的起點。
若要將模擬結果用於正式研發，建議優先採用實測 LED 光譜、實測樣品吸收光譜，以及可追溯的量子產率或文獻參數。同時記錄溶劑、濃度、光程、溫度、氧氣條件、反應器幾何與測量方式，避免把不同實驗條件下的結果直接互相比較。
使用結果前，必須了解的模型限制
- 內建吸收光譜、吸光係數、濃度與部分 LED 頻寬設定屬於教學用假設資料，不代表特定化合物的實測或文獻數據。
- LED 光譜採理想化模型；實際光譜可能存在不對稱、肩峰，並受到晶片批次、驅動電流與溫度影響。
- 光譜重疊指標代表模型中的光譜匹配程度，不能單獨證明反應效率、反應速率或最終產率。
- Beer–Lambert 模型主要適用於均勻、低散射且符合定律假設的樣品；懸浮液、固體催化劑或強散射系統可能需要其他光傳輸模型。
- 若填入量子產率 Φ，估算的反應事件數仍是基於所輸入參數與假設的理論估算，不等同於實際生成的產物量。
常見問題 FAQ
光譜重疊越高，就代表光化學反應效率越高嗎？
不一定。光譜重疊可協助判斷 LED 發射光與吸收帶的匹配程度，但實際效率還受量子產率、反應機制、溶劑、溫度、氧氣、催化劑狀態及光傳輸等因素影響。
可以直接用內建吸收光譜代表真實化合物嗎？
不建議。內建示範資料用於展示計算方法。正式評估應輸入目標物質的實測光譜，或使用來源明確且實驗條件相符的可靠數據。
模擬器會直接預測產率或反應速率嗎？
不會。本工具主要比較光譜匹配與估算吸收光子數；除非另有經驗證的反應動力學模型與實驗參數，否則不能將計算結果視為產率或速率預測。
為什麼要使用實測 LED 光譜？
LED 的實際發射分布不一定符合理想化曲線，且可能隨電流、溫度與批次而變化。實測光譜有助於降低模型假設與實際光源之間的落差。
開始比較你的 LED 光譜方案
從波長區間、吸收光譜與照射條件出發，建立可追溯、可解讀的初步評估。
技術提醒：本頁提供光譜匹配與光子吸收的估算方法，不取代實測、文獻查證或專業實驗驗證。
