Лабораторная работа 50-2

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ СВЕТА

Цель работы: измерение оптической плотности и определение коэффициента поглощения света прозрачных твердых тел.

Приборы и принадлежности: фотоколориметр КФК – 2, набор светофильтров, штангенциркуль.

Методика эксперимента

В данной работе для определения оптической плотности растворов используется концентрационный фотоколориметр КФК – 2, внешний вид которого показан на рис. 1. Фотоколориметр предназначен для измерения коэффициентов пропускания Т и оптической плотности D. Принцип измерения коэффициента пропускания состоит в том, что на фотоприемники КФК – 2 направляются поочередно потоки _0 и _. Для этого сначала на пути светового луча ставят чистый растворитель и, изменяя чувствительность КФК – 2 добиваются, чтобы показание по шкале пропускания n₁ = _0 было равно 100, а затем в этот же поток помещают исследуемый раствор, полученный отсчет будет соответствовать коэффициенту пропускания раствора n₂ = _ = Т.

Коэффициент поглощения и толщина поглощающего слоя связаны законом Бугера (4.9)

,

где  - коэффициент поглощения; x – толщина поглощающего слоя.

Из закона следует, что

.

Но - оптическая плотность вещества, следовательно,

. (1)

Порядок выполнения работы (смотреть рис. 1)

1. Включить сетевой кабель, включить «сеть» на задней панели колориметра. Прогреть КФК – 2 в течение 15 минут.

2. Ручки 5 и 6 повернуть в крайнее левое положение.

3. Ручкой 2 ввести один из цветных фильтров (указание преподавателя).

4. Поставить ручку «чувствительность» 4 в положение 3, отмеченное черным цветом.

5. Открыть крышку 7 кюветного отделения. Установить кюветодержатель в кюветное отделение так, чтобы две упругие пружинки кюветодержателя были обращены к экспериментатору. Ручками 5 и 6 установить 100 по шкале пропускания микроамперметра 1. Закрыть крышку.

6. Установить пластинку толщиной l в кюветодержатель и ввести ее в световой поток. Снять показания по шкале D микроамперметра и записать в таблицу.

7. Открыть крышку кюветного отделения и добавить вторую, а затем третью пластинки. Измерить оптические плотности. Данные занести в таблицу.

8. Измерить толщину образцов l штангенциркулем. Данные занести в табл.

Таблица

№	толщина l	D	
1 2 3

3. Вычислить значения коэффициентов поглощения  по формуле: . Данные занести в табл.

4. Построить график зависимости оптической плотности D от длины волны для всех образцов и определить коэффициент поглощения  из графика.

Контрольные вопросы

1. Объясните механизм поглощения света веществом.

2. Сформулируйте закон Бугера.

3. Дайте определение коэффициента поглощения и оптической плотности вещества.

4. Объясните физическую природу рассеяния света.

5. Запишите закон Бугера – Ламберта.

6. От чего зависят коэффициент поглощения и оптическая плотность вещества?