Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

random books / Голицына О.М., Рисин В.Е., Чернышев В.В. - Курс общей физики. Оптика. Лабораторный практикум (2003)

.pdf
Скачиваний:
12
Добавлен:
07.03.2020
Размер:
228.76 Кб
Скачать

21

носв етов омупотоку, пропущ енномураств орённы м в ещ еств ом. П оэтомуизмерительны й прибор проградуиров ан непосред ств еннов ед иницах τ (нижня я ш кала) и А (в ерх ня я ш кала). И спользуемая методикапозв оля етскорректиров атьпотерисв етаприотраженииотграниц разделав оздух-стекло, стек- ло-жид костьипотери, св я занны еспоглощ ением в раств орителеиматериале кю в еты . Т аким образом, измеря емое значение τ (или А ) х арактеризуеттолькоисследуемоераств орённоев ещ еств о.

О бщ ий в ид прибораKF – 77 представ леннарис. 3.

6

3 2 1

4 5

Рис. 3. О бщ ий в ид фотоколориметраKF-77

1 - К ры ш каизмерительной камеры .(в камере устанав лив ается кю в ето- д ержательсдв умя кв арцев ы микю в етами).

2 - О прав асв етофильтра.

3- Рукояткакюв етод ержателя .

4- У силение«плав но».

5- У силение«грубо».

6 - Сетев ой в ы ключатель.

П рибор укомплектов ан 7-ю сменны ми св етофильтрами, максимумы пропускания которы х соотв етств ую т длинам в олн: 390нм, 430 нм, 460 нм, 535 нм, 590 нм, 610 нм, 680 нм. Д линав олны максимумасв етопропускания в став ленногов гнезд осв етофильтрауказананав ерх нем торце оправ ы св ето- фильтра.

П оря докизмерений

1.В ключитьприборид атьемупрогреться 15 мин.

2.Д остатькю в етодержательскв арцев ы ми кю в етами и залитьв лев ую кю в етудистиллиров анную в од у, ав прав ую – исследуемы й раств ор. Рабочие

пов ерх ности кю в еттщ ательнопротереть. Н аличие загря знений

и капельна

рабочих пов ерх ностя х кю в етприв одит к получению нев ерны х

результатов

измерений .

 

22

3.В став итькю в етодержательскюв етами в рабочую камеруи закры ть кры ш куприбора.

4.П ереместить правую рукояткуприбора досовпадения с меткой «F» (при этом световой пучок перекры вается) и проверить установкуприборана «0».

5.В став итьсв етофильтрв гнезд оприбора.

6.

П ередв инуть рукоя ткукю в етодержателя в прав од оупора (в пучок

в в од ится кю в етасдистиллиров анной в одой ).

7.

Ручками регулиров ки усиления «грубо» и «плав но» установ ить

стрелкиприборана100% (понижней ш кале).

8. П еред в инутькюв етод ержательв край нее лев ое положение (в пучок в в од ится кю в етасраств ором).

9. Сня тьпоказание τ пош калеприбора.

10. Ручкой усиления «грубо» уменьш итьотклонение стрелки измерительногоприборад о10-20% (понижней ш кале).

11. Сменитьсв етофильтр и пов торитьпункты 6-10 для остальны х св е- тофильтров.

И змерения пров ести с тремя раств орами. П оокончании измерений промы тьипротеретькю в еты . К ю в етодержательскюв етамив став итьв рабочую камеруприбора.

Результаты измерений св естив таблицу. П остроитьграфики τ = f (λ) д ля в сех исследов анны х раств оров (наод ном листемиллиметров ой бумаги).

Вариан т7б Описан иеФ Э К -56. М етодикаи порядок измерен ийн аФ Э К -56

О птическая сх ема фотоэлектрическогоколориметраФ Э К -56 прив ед е- нанарис. 4.

5 )

4

6

 

 

 

7

8

9

10

 

2

1

*3

4

6

7

8

9

10

 

 

 

 

5)

23

Рис. 4. О птическая сх емаФ Э К -56.

Св етов ой пучок отисточникасв ета1, прой д я черезсв етофильтр 2, попад аетнапризму3, которая д елитпучок надв а: лев ы й и прав ы й . И сточник св етапомещ енв фокусе линз4. П араллельны е св етов ы е пучки, отразив ш ись

отзеркал5, ид утчерезкю в еты 6 и попадаю тналинзы

8, в фокусе которы х

помещ ены матов ы е стекла9, азанимифотоэлементы

10. В прав ы й пучок

могутпоочеред нопомещ аться кю в еты сраств орителем или раств ором. Раз-

д в ижны е диафрагмы

7 в лев ом иправ ом пучке могутменятьсв етов ы е пото-

ки,

пад ающ ие на лев ы й и прав ы й фотоэлементы . П рав ая раздв ижная д иа-

фрагмасв я занасбарабаном, покоторомупроизв одится отсчетτ % илиD (на

барабане нанесены

д в е ш калы . О днаш калачерная - ш каласв етопропуска-

ния

τ %; другая

ш кала - красная - соотв етств ует оптической плотности

D = − lgτ образца).

 

 

П рав ы й св етов ой пучок я в ля ется измерительны м, лев ы й - компенсаци-

онны м.

 

 

5.

Э лектрическая сх емав ключения фотоэлементов представ ленанарис.

Ф отоэлементы

в клю чены таким образом, чтокогд а на них пад аю т

 

одинаков ы е св етов ы е потоки, результирую щ ий ток черезсопротив ление нагрузки R рав ен нулю и эторегистрируется нуль-инд икатором. П ри нерав енств е св етов ы х потоков нуль-индикатор покажет наличие результирующ его тока.

 

 

 

24

 

 

Ф Э

Н .- И .

_

+

)

i1

 

У с.

 

 

 

 

 

 

 

 

R

 

_

Ф Э

i2

+

(

 

 

 

 

 

Рис.5. Э лектрическая сх емав клю чения фотоэлементов. «Ф Э » - фотоэлементы ; «У с» - усилитель; «Н .-И .» - нуль-инд икатор(микроамперметр)

П ринцип работы прибора. В прав ы й св етов ой пучок помещ аю ткюв ету сисследуемы м раств ором. Разд в ижную д иафрагмуправ огоплечаполностью откры в аю т(отсчет100 пош калеτ %). Д иафрагмалев огоплечатакжедолжна бы тьоткры та. В след ств ие поглощ ения св етараств ором направ ы й фотоэлементбудетпадатьменьш ий св етов ой поток, чем налев ы й и стрелкамикроамперметрабуд етотклоня ться отнулев огоположения . В ращ ая барабан ле- в ой раздв ижной д иафрагмы , урав нив аю тсв етов ы е потоки, пад ающ ие нафотоэлементы (стрелкамикроамперметраустанав лив ается нануль).

Затем кю в етасраств ором в прав ом плечезаменя ется такой жекю в етой с раств орителем. П ри этом фотометрическое рав нов есие в нов ьнаруш ается , так как раств орительпрозрачнее раств ора. В ращ ая прав ы й барабан, умень- ш аю тсв етов ой поток в прав ом пучке д ов еличины , которая ранее пропускаласьраств ором. П риэтом стрелкамикроамперметраустанав лив ается на«0».

П олученны й пош кале прав огобарабанаотсчетбудетсоотв етств ов ать коэффициентупропускания τ, в ы раженномув процентах .

О писание прибора. П рибор состоитизсобств енноколориметраи блокапитания . О бщ ий в ид приборапред став леннарис. 6.

 

 

 

 

 

25

 

 

1

3

2

А

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

4

 

 

 

 

 

9

10

7

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

5

Рис. 6. О бщ ий в ид фотоколориметраФ Э К -56.

А - отсек осв етителя , в котором располагается фотометрическая лампа накалив ания СЦ -98.

Б - кры ш ка отсека, в котором располагаю тся кю в еты с раств ором и раств орителем.

«Н уль» - установ каприборана«0».

«Ч ув ств ит.» - установ качув ств ительностиприбора.

1, 2 - ю стиров очны е в инты , с помощ ью которы х можноперемещ ать лампуСЦ -98 (Вн иман ие! Э тив инты самостоятельно, безуказаний препод а- в ателя илилаборантанекрутить!).

3 - рукояткаш торки затв ора, с помощ ью которой можноперекры в ать св етов ой пучок, в ы х одя щ ий изосв етителя .

В прав ом кю в етодержателе устанав лив аются дв е кю в еты (сраств ором и раств орителем). П ереключение кю в етв прав ом св етов ом пучке произв о- д ится пов оротом рукоятки4 д оупора. Рукояткаскрепленасчерв я ком, покоторомуперемещ ается в инт, несущ ий насебекю в етодержатель. В лев ом пучкеустанав лив ается однакю в ета(сраств орителем).

5 - рукоя ткасмены св етофильтра. Д ев я тьсв етофильтров в монтиров аны в диск, укрепленны й назад ней стенке корпусаприбора. Рабочее положение каждогосв етофильтра фиксируется . Ц ифрана рукоятке, установ ленная напротив белой метки, показы в аеткакой св етофильтрв ключен.

Х арактеристикисв етофильтров прив едены в таблице.

Т аблицасв етофильтров (λ - длинав олны , соотв етств ую щ ая максимуму пропускания св етофильтра; Δλ - полуш ирина(интерв ал) пропускания св етофильтра).

№ св етоф.

λ, нм

Δλ, нм

№ св етоф.

λ, нм

Δλ, нм

1

315±5

35±15

6

540±10

25±10

26

2

364±5

25±10

7

582±10

30±10

3

400±5

45±10

8

λпор=597±10

 

4

440±10

40±15

9

λпор=630±10

 

5

490±10

35±10

 

 

 

6 и7 - рукоя ткаиш каладиафрагмы прав огопучка. 8 и9 - рукоя ткаиш каладиафрагмы лев огопучка. 10 - нуль-индикатор(микроамперметр).

П одготов каприборак работе. И змерения наприборе можноначинать спустя 30 мин. послев ключения блокапитания илампы СЦ -98, когд априбор в ы х од итнастабильны й режим работы .

1. Залить в кю в еты раств ор и раств оритель (д истиллиров анная в од а). Рабочие пов ерх ности кю в еттщ ательнопротереть. Н аличие загря знений или капельраств оранарабочих пов ерх ностя х кю в еты прив одитк получению не- в ерны х результатов измерений .

2.У станов итькюв еты в приборе.

3. У станов ить«электрический нуль» прибора. Д ля этого рукояткой 3 (см. рис. 6) св етов ы е пучки перекры в аю тся ш торкой . Рукоя ткой «Н уль» устанав лив аю тстрелкумикроамперметрана«0».

4.П ров еритьчув ств ительностьприбора. Сэтой целью : а) в ключитьсв етофильтр№ 6;

б) установ итьв прав ы й пучоккю в етусв одой ; в ) откры тьрукоя ткой 3 ш торкузатв ора;

г) установ итьпош калеправ огобарабанаотсчет«80»; д ) в ращ ая лев ы й барабан установ ить стрелкумикроамперметра на

«0»;

е) изменитьотсчетш калы прав огобарабананаод ноделение.

О тсчет пош кале микроамперметра д олжен бы ть 2-3 д еления . Е сли этоне так, торучкой «чув ств ительность» д ов ести отклонение стрелки микроамперметрад о2-3 делений изатем пов торитьоперациип. 4.

П оря докизмерений .

1.У станов итьсв етофильтр.

2.Рукоя ткой 4 установ итьв прав ом пучкекю в етусраств ором.

3.И ндексправ огобарабанаустанов итьнаотсчет100 пош калеτ %.

4.В ращ ением лев огобарабанадобиться установ ления стрелки микроамперметрана«0».

5.П ов оротом рукоя тки4 установ итьв прав ом пучке кю в етусраств орителем. П риэтом происх одитсмещ ениестрелкимикроамперметра.

6. В ращ ением прав огоизмерительногобарабана установ ить стрелку микроамперметрана«0».

7. Сня тьотсчетпош кале τ %, чтосоотв етств уеткоэффициентупропускания д ля д анногосв етофильтра.

27

И змерения пров естисов семисв етофильтрамидля 3-х раств оров. Результаты измерений св естив таблицу. П остроитьграфики τ = f (λ)

д ля в сех исследов анны х раств оров (наод ном листемиллиметров ой бумаги).

К онтрольны ев опросы 1. Ф изические причины поглощ ения св етав в ещ еств е. П розрачны е ок-

раш енны еинеокраш енны ев ещ еств а. В ы в од законаБугера. ЗаконБеера.

2. П ринцип дей ств ия иоптическая сх емаиспользов анногов работефотоколориметра. М етодикалабораторной работы .

Л итература, рекоменд уемая для дополнительногоизучения : [4].

О снов ная литература

 

 

1.

К алитеев ский Н .И . В олнов ая оптика /

Н .И .

К алитеев ский . - М .:

В ы сш . ш к., 1995. - 463 с. - §8.4.

 

 

Д ополнительная литература

 

 

2.

Бутиков Е .И . О птика/ Е .И . Бутиков . - М

.: В ы сш . ш к., 1986. - 512 с. -

§2.3.

 

 

 

3.

Л ав ренчик В .Н . П останов кафизическогоэкспериментаи статисти-

ческая обработкаегорезультатов / В .Н . Л ав ренчик. - М

.: Э нергоатомиздат,

1986. - 272 с. - Гл. 6.

 

 

4.

Л анд сбергГ.С. О птика/ Г.С. Л андсберг- М .: Н аука, 1976. - 926 с. -

§157.

 

 

 

28

Состав ители: Голицы наО льгаМ их ай лов на, РисинВ италий Е фимов ич, Ч ерны ш ев В ад им В икторов ич

Ред акторТ их омиров аО .А .

Соседние файлы в папке random books