Экспериментальная часть

Приборы и оборудование: поляриметр, кюветы с растворами сахара.

Описание установки

И спользуемый в работе прибор изображен на рис. 4.4. Его основные части: два николя I и II , расположенные в металлической трубке 1, поддерживаемой штативом 2. На николь I падает естественный луч света от источника 3. Поляризованный луч света падает на николь II, который может поворачиваться при помощи кремальеры (винта) 4 вокруг оси прибора. Углы поворота николя II отсчитываются при помощи нониуса по разделенному градусному лимбу в окуляре 7.

Часть стенки корпуса 6 прибора может перемещаться, открывая доступ во внутреннюю часть корпуса, куда поочередно помещают трубки с исследуемыми растворами сахара.

В работе используется медицинский сахариметр, оптическая схема которого приведена на рисунке 4.5.

Источником света в сахариметре является лампа накали­вания Л. Свет от лампы падает на фильтр Ф и объектив О. По­лученный монохроматический свет проходит через поляризатор П, кювету Т с раствором и анализатор А. В качестве по­ляризатора и анализатора в приборе используются поляро­иды. После анализатора свет проходит через объектив Об и окуляр Ок зрительной трубы сахариметра, которая служит для визуального наблюдения поля зрения.

Вследствие адаптации глаза визуально трудно оценивать абсолютную освещенность. В то же время легко сравнивать освещенность различных частей поля зрения. Для разделения поля зрения на части в сахариметре непосредственно за поляризатором расположена тонкая кварцевая пластинка К, через которую проходит средняя часть пучка поляризованного света, вышедшего из поляризатора.

В результате введения кварцевой пластинки поле зрения сахариметра оказывается разделенным на три части. Средняя часть освещается светом, прошедшим через поляризатор, квар­цевую пластинку и анализатор, а две крайние части поля зрения – светом, прошедшим через поляризатор и анализатор. Так как кварц является оптически активным веществом, то после прохождения поляризованного света через пластинку его плоскость поляризации поворачивается на некоторый угол (рис. 4.6,а).

П оворачивая анализатор, можно получить равномерно освещенное поле зрения. Это происходит при двух положениях анализатора: 1) плоскость АА анализатора совпадает с биссектрисой угла между направлениями колебаний в средней и крайних частях поля зрения (рис. 4.6, б); 2) плоскость анализатора перпендикулярна биссектрисе угла между направлениями колебаний (рис. 4.6, в).

В одном случае яркость поля зрения будет больше, в другом – меньше. При работе с сахариметром следует уравнивать части поля зрения при меньшей яркости.

Е сли установить анализатор на равную освещенность всех частей поля зрения, а затем поместить между поляризатором и анализатором трубку с раствором сахара, то равенство яркостей средней и крайней частей поля зрения нарушится. Это происходит в результате того, что во всех частях поля зрения плоскость колебаний светового вектора повернется на один и тот же угол  (рис. 4.7). Для восстановления равенства освещенностей необходимо повернуть анализатор на этот же угол , равный углу поворота плоскости поляризации света при прохождении им раствора сахара.