Лабораторная №4

Задание № 4

Здравствуйте, уважаемые студенты, следующая тема лабораторной работы, которую мы с Вами выполняем, «Определение показателя преломления жидкости». В медицине рефрактометры служат для определения белка в моче, сыворотке крови и других биологических средах. С помощью этих приборов проводится анализ содержания сахара в крови и моче пациентов. Фармацевты используют рефрактометры при исследовании состава лекарственных препаратов. Достоинства рефрактометрических методов – быстрота измерений, малый расход вещества и высокая точность.

Рис. 1

Работа №4 Определение показателя преломления жидкости

Цель работы: изучение принципа работы рефрактометра и исследование зависимости показателя преломления раствора от концентрации

Приборы и принадлежности: Рефрактометр, пипетка, растворы различной концентрации

Краткая теория (использовать любую литературу)

1. Сформулировать законы отражения и преломления света (с рисунком)

2. Предельный угол преломления (рисунок, формула)

3. Предельный угол полного отражения (рисунок, формула)

4. Начертите ход лучей в рефрактометре в проходящем свете (с рисунком)

Ход работы

1. Исследовать зависимость показателя преломления раствора NaCl от концентрации и построение градуировочного графика (зависимость показателя преломления от концентрации n = ƒ(C)).

№ п/п	С, %	n1	n2	n3	ncp
1.	3	1,3383	1,3384	1,3386	1,3385
2.	5	1,3425	1,3427	1,3423	1,3425
3.	7	1,3442	1,3445	1,3447	1,3445
4.	х	1,3394	1,3396	1,3395	1,3395

Ответ: 4,2%.

Средняя погрешность = 3+5+7/3=5+-0,1%

- градуировочный график строят на миллиметровой бумаге, откладывая по оси абсцисс концентрацию вещества, а по оси ординат - значение показателя преломления.

- с целью уменьшения погрешности графического измерения, необходимо подобрать такой масштаб графика, чтобы угол его наклона приблизительно равнялся 45 градусов

- при построении градуировочного графика должна соблюдаться прямая зависимость между показателем преломления и концентрацией (небольшие отклонения-погрешность)

2. Используя измеренный показатель преломления раствора неизвестной концентрации, определите по графику концентрацию С_х этого раствора.

3. Найдите по графику погрешность ∆С, измерения концентрации раствора.

Выполните тестовые задания

1. Рефракция – это

1) изменение направления распространения света в среде на микронеоднородностях;

2) изменение направления распространения света на границе раздела двух сред;

3) зависимость скорости света от частоты;

4) зависимость угла преломления от угла падения;

5) огибание светом препятствий.

2.Абсолютный показатель преломления показывает во сколько

раз:

1) угол падения больше угла преломления;

2) синус угла падения больше синуса угла преломления;

3) скорость света в вакууме больше скорости света в данной среде;

4) скорость света в одной среде больше скорости света в другой среде.

3.Укажите правильную комбинацию ответов

	Вопрос		Варианты ответов		Комбинация ответов
3.1 3.2	Какой угол называют предельным углом преломления? Какой угол называют углом полного внутреннего отражения?	а б в г д	Образующийся при переходе из среды с меньшей оптической плотностью в среду с большей оптической плотностью. Образующийся при переходе из среды с большей оптической плотностью в среду с меньшей оптической плотностью. При угле падения меньше 900. При угле преломления равном 900. При угле падения равном 900.	1 2 3 4 5 6	а,в а,г б,д б,в а,д б,г

56

4.Дисперсия это:

1) изменение направления распространения света;

2) разложение белого света на цвета;

3) зависимость скорости света в данной среде от частоты;

4) зависимость скорости света в среде от показателя преломления.

5.Математическая формулировка закона преломления света записывается в виде:

1. sin α 2) sin α 3) sin α n₁ 4) sin α n₂ 5) v₁

—— = n₁ —— = n₂ —— = — —— = — n_{1, 2} = —

sin β sin β sin β n₂ sin β n₁ v₂.

6.Предельный угол полного внутреннего отражения i_пр при переходе света из среды с показателем преломления n₁ в среду с показателем преломления n₂ может быть определен из формулы:

1) sin i_пр= n₂/n_1; 2) sin i_пр= n₁/n_{2 ;} 3)sin i_пр= n ; 4)tg i_пр= n₂/n_{1 ;} 5)tg i_пр= n₁/n₂

7.Предельный угол преломления r_пр при переходе света из среды с показателем преломления n₁ в среду с показателем преломления n₂ может быть определен из формулы:

1) sin β_пр= n₂/n_1; 2) sin β_пр= n₁/n_{2 ;} 3)sin β_пр= n;4)tg β_пр= n₂/n_1; 5)tg β_пр= n₁/n₂

8.Какая характеристика световой волны не изменяется при переходе из одной среды в другую:

1) скорость; 2)длина волны; 3)частота; 4)амплитуда; 5)энергия.

9.Концентрация вещества может быть определена на основании зависимости:

1) абсолютного показателя преломления от концентрации;

2) относительного показателя преломления от концентрации;

3) интенсивности света от концентрации;

4) поглощения света от концентрации.

10.С помощью рефрактометра можно исследовать вещества, у которых показатель преломления:

1) меньше показателя преломления стекла измерительной призмы;

2) больше показателя преломления стекла измерительной призмы;

3) равен показателю преломления стекла измерительной призмы

Задачи

1. Найдите показатель преломления среды, если луч, преломленный на границе этой среды с воздухом, перпендикулярен отраженному, а синус угла падения равен 0,8.

2. Определить скорость распространения света в стекле, если при переходе из воздуха в стекло угол падения равен 60 , а угол преломления 30 .

3. Луч света переходит из вакуума в стекло. Найти предельный угол преломления ( =1,5).