3. Методика определения фотометром коэффициента пропускания или оптической плотности.

1. Провести градуировку фотометра.

   1. Проверить точность определения нуля. Включить «сеть». Нажать клавишу «Пуск». На табло появится «Г», его значение и длина волны излучения . Открыть крышку 2 фотометра и выдержать 15 минут. Нажать клавишу «нуль». На табло высвечивается значение в интервале 0,005 – 0,200. Если полученное значение не входит в указанный интервал, произвести повторно определение точности нуля.

   2. Установить соответственно в дальнее и ближнее гнездо кюветы с эталонной жидкостью (дистиллированная вода) и с исследуемой жидкостью. Закрыть крышку кюветного отделения. Ввести в область проходящего луча тумблером 5 кювету с эталонной жидкостью, установив заданное значение длины волны излучения . Значение индицируется на верхнем цифровом табло.

   3. Нажать клавишу «Г» при закрытой крышке кюветного отделения. На табло появится: символ «Г». Нажать клавишу «Е» или «П». В зависимости от того, измеряем ли оптическую плотность или коэффициент пропускания , на табло появится « » или « ». Если будут другие значения необходимо повторить процедуру.

2. Измерить значение коэффициента пропускания или оптическую плотность . Для этого следует открыть крышку кюветного отделения и нажать клавишу «нуль», закрыть крышку, нажать клавишу «Е» или «П». Тумблером 5 ввести в область проходящего луча кювету с исследуемым веществом. Отсчет на световом табло дает значение или для исследуемой жидкости.

4. Порядок выполнения работы

1. Измерить оптическую плотность 9%-раствора медного купороса и построить спектральную кривую оптической плотности в диапазоне длин волн излучения от 315 до 990 нм с шагом 30 нм по методике п.1, 2. Полученные данные внести в табл. 1 (программа «поглощение»).

Таблица 1

, нм

2. Построить график зависимости с помощью программы «поглощение». По спектральной кривой определить длину волны , при которой величина максимальна.

3. Определить значения оптической плотности для заданных концентраций растворов медного купороса при установленной в п. 2 . Результаты занести в табл. 2.

Таблица 1

, %	3	5	7	9

4. С помощью программы «поглощение» построить график зависимости .

5. Удостоверившись, что зависимость на графике является линейной, определить коэффициент факторизации и ввести его значение в микропроцессор, нажав на клавишу «F».

6. Определить неизвестную концентрацию % медного купороса. Для этого следует измерить оптическую плотность этого раствора. Нажав клавишу «С», получить необходимое значение.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Охарактеризовать явление поглощения света.

2. Сформулировать закон Бугера-Ламберта-Бера.

3. Каким спектром обладают одноатомные газы?

4. Описать методику определения концентрации раствора.

5. Назвать области применения методик, основанных на определении поглощения света.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ В РАСТВОРАХ

Цель работы: исследование явления естественного вращения плоскости поляризации в оптически активных веществах, экспериментальное определение удельной постоянной вращения в растворах сахара и компьютерная обработка результатов.

1. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ

Волны называются линейно поляризованными или плоскополяризованными, если в процессе их распространения электрический вектор и магнитный вектор лежат в одной плоскости, параллельной направлению распространения.

Световая волна называется поляризованной по кругу. Если в каждой точке поля волны вектора и , оставаясь взаимноперпендикулярными, изменяются с течением времени так, что их концы за период описывают окружности, лежащие в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.

Для плоскополяризованной волны минимальная интенсивность пропускания анализатором света равна нулю, а максимальная равна 1.

Плоскополяризованным является свет, прошедший сквозь оптически активное вещество.

Оптически активные вещества обладают способностью вращать плоскость поляризации.

Из опыта известно, что угол поворота плоскости поляризации для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей определяется

. (1)

Для оптически активных растворов получаем

, (2)

где – расстояние, пройденное светом в оптически активном веществе, – удельное вращение, численно равное углу поворота плоскости поляризации света слоем оптически активного вещества единичной толщины (единичной концентрации для растворов), – массовая концентрация оптически активного вещества, кг/м³.

Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны излучения в вакууме. Оптическая активность обусловливается как строением молекул вещества, так и особенностями расположения частиц в кристаллической решетке.

В зависимости от направления вращения плоскости поляризации оптически активные вещества разделяются на право- и левовращающие. В первом случае плоскость поляризации, если смотреть навстречу лучу, вращается вправо (по часовой стрелке), во втором – влево (против часовой стрелки).

Физик О. Френель объяснил вращение плоскости поляризации тем, что скорость распространения света в оптически активных веществах различна для лучей, поляризованных по кругу влево и вправо.

Явление вращения плоскости поляризации лежит в основе точного метода определения концентрации растворов оптически активных веществ. Этот метод назван полярометрией.

По найденному значению угла поворота поляризации и известному значению – удельного вращения из выражения находится концентрация растворенного вещества.