Прохождение через систему поляризатор- анализатор

Если главные плоскости П и А совпадают, то свет полностью проходит через анализатор и освещает поле зрения (1).

Если главные плоскости П и А расположены под некоторым углом, свет проходит через анализатор, но ослабляется (2).

Если плоскости взаимно перпендикулярны, то свет полностью гасится анализатором. (3).

В настоящее время в медицинский сахариметр (поляриметр) СМ вводится дополнительный светофильтр и за поляризатором тонкая кварцевая пластинка К, закрывающая среднюю часть поля зрения прибора.

Действие этой пластинки равносильно повороту в ней плоскости колебаний поляризованных лучей на небольшой угол. С введением кварцевой пластинки поле зрения поляриметра оказывается разделенным на 3 части разной освещенности. Вращением анализатора можно добиться установки всех частей поля зрения на одинаковую яркость.

Правильной установкой будет та, при которой поля уравниваются при меньшей яркости. Если поле анализатора установить на одинаковую яркость всех полей зрения, и поставить между поляризатором и анализатором трубку с раствором сахара, то яркость средней и нижних частей поля зрения перестанут быть одинаковыми. Для восстановления равенства яркости частей поля зрения достаточно повернуть анализатор на некоторый угол, который будет равен углу поворота плоскости световых колебаний в растворе сахара. А зная угол φ, можно определить его концентрацию С.

Ход работы

1. С помощью зеркала осветить поле зрения сахариметра и добиться отчетливой видимости при помощи вращения окуляра.

2. Определить нулевую точку прибора φ_о. Для этого три раза установить вращением анализатора равенство яркостей всех частей поля зрения. Записать значения показаний шкалы анализатора φ_о трижды в таблицу и найти φ _оср. среднее. Это и будет нулевая точка прибора.

5. Наполнить трубку раствором сахара неизвестной концентрации так, чтобы не было в трубке воздушных пузырьков. Поместить трубку в поляриметр. При этом освещенность поля зрения станет неравномерной. Определить угол вращения плоскости поляризации φ, для чего вращать анализатор до тех пор, пюка освещенность всех частей поля зрения не будет одинаковой. Измерения провести трижды для одного и того же раствора. Результаты занести в таблицу.

Таблица для записи результатов измерений с помощью поляриметра

Нулевая точка	Среднее значение	Угол вращения плоскости поляри зации	Длина трубки	Концентрация раствора	Среднее	Абсол. Погрешность	Средняя Абсол. погрешность.
φо	φоср	φ	(дм)	С	Сср	∆С	∆Сср
1.
2.
3.

6. Вычислить концентрацию раствора по формуле:

- длина трубки

С- концентрация раствора

[α] - угол удельного вращения (для белого света принять [α]=52,3)

φ- угол поворота плоскости поляризации φ _о - нулевая точка прибора.

Определить

7. Найти абсолютную погрешность ∆С

∆С₁=(С ср-С₁); ∆С₂=(=(Сср-С₂); ∆С₃=(=(Сср-С₃);

Результат записать в виде С = С _ср ± ∆С_ср

8. При пользовании портативным сахариметром, при определении концентрации раствора сахара в процентах нужно разность между углом вращения плоскости поляризации и значением нулевой

точки удвоить. Проверить результаты работы по этому правилу.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Ремизов А.Н… Медицинская биологическая физика.М.:Дрофа, 2004, глава 20.

2. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика,М,:ВШ, 1999,2003,Глава 25

3. Хитун В.А. Практикум по физике,М,:ВШ,1972 г. Работа 37.

4. Ливенцев А.М.Курс физики, М,:ВШ,1978г., Том 2,§ 142

Контрольные вопросы.