3 сем / Мысков Т.С. ЛБ О-12
.docЛабораторная работа О–12 Градуирование шкалы сахариметра и определение концентрации раствора сахара
Отчёт о работе
Работу выполнил: |
|
фамилия |
Мысков |
имя |
Тимофей |
отчество |
Сергеевич |
группа |
3Н01 |
Краткое теоретическое содержание работы
Естественным светом называется ... |
Свет в котором ориентация векторов Е и Н хаотически изменяется во времени, так что в плоскости, перпендикулярной лучк S, все направления оказываются в среднем равноправными. |
Поляризованным светом называется ... |
Свет в котором пара векторов Е и Н не изменяет с течением времени своей ориентации. |
Плоскостью поляризатора называется ... |
Плоскость H,S. Поляризаторы свободно пропускают колебания, параллельные плоскости поляризатора, и задерживают колебания, перпендикулярные этой плоскости. |
На рис. 1 представлена векторная диаграмма, поясняющая прохождение света через поляризатор П к анализатору А. |
|
Рис. 1 |
Расчетные формулы
1. Закон Малюса имеет вид: J = J0 cos2 φ, где |
|
φ — |
Угол между плоскостью колебаний падающего света и плоскостью поляризатора. |
J — |
Интенсивность прошедшего света |
J0 — |
Интенсивность падающего плоскополяризованного света |
2. Вещества, называемые оптически активными, обладают свойством ... |
|
Поворачивать плоскость поляризации проходящего через них плоскополяризованного света. |
|
3. φ = α l C, где |
|
φ — |
Угол поворота плоскости поляризации |
C — |
Концентрация активного вещества в растворе |
l — |
Толщина проходимого светом слоя оптически активного вещества |
Краткое описание методики измерения
Если между двумя скрещенными поляризаторами поместить оптически активное вещество, то поле зрения просветляется. Чтобы снова получить темноту, надо повернуть один из поляризаторов на угол φ, определяемый выражением, представленным выше. Зная удельное вращение α данного вещества и толщину слоя Ɩ, можно, измерив угол поворота φ, определить концентрацию раствора С. |
Оптическая схема сахариметра
|
|
Обозначения: |
|
S — |
Источник света |
П — |
Поляризатор |
А — |
Анализатор |
Т — |
Камера для сахариметрических трубок |
Пк — |
Кварцевая пластина |
L — |
Плоскопараллельная пластинка левовращающего кварца |
К1 и К2 — |
Клинья, вырезанные из правовращающего кварца. |
О1 и О2 — |
Окуляры |
Результаты измерений
Длина кюветной трубки l = |
2 дм |
Удельное вращение сахара α = |
0,71 град/(%*дм) |
Концентрация C |
Номер измерения |
Отсчеты по шкале с нониусом (деления) |
Среднее значение отсчета N |
Угол поворота плоскости поляризации (градусы) |
C1 = 4% |
1 |
12 |
|
|
2 |
11 |
|
|
|
3 |
10 |
11.2 |
5.68 |
|
4 |
11 |
|
|
|
5 |
12 |
|
|
|
C2 = 8% |
1 |
29 |
|
|
2 |
30 |
|
|
|
3 |
28 |
29.2 |
11.36 |
|
4 |
29 |
|
|
|
5 |
30 |
|
|
|
C3 = 12% |
1 |
48 |
|
|
2 |
49 |
|
|
|
3 |
47 |
47.6 |
17.04 |
|
4 |
48 |
|
|
|
5 |
45 |
|
|
|
C4 = x% |
1 |
38 |
|
|
2 |
35 |
|
|
|
3 |
37 |
37 |
13.8 |
|
4 |
36 |
|
|
|
5 |
39 |
|
|
Обработка результатов измерений
Градуировочный график N = f(C) |
|
Неизвестная концентрация Cx = |
|
|
|
По графику находим угол поворота плоскости поляризации раствором с искомой концентрацией |
|
φx = |
13.8 |
Сравним его с углом φx, занесённым в таблицу: |
|
φx =13.8 |
|
Вывод
С помощью сахариметра нашли зависимости между делениями шкалы и углом поворота плоскости поляризации, и концентрацией раствора сахара. По графику определили угол поворота плоскости поляризации φx =13.8 и нашли неизвестную концентрацию раствора Сх=9.3. Угол поворота плоскости поляризации, как и концентрация, имеют линейную зависимость от среднего значения отсчета. Найденное по графику значение угла совпадает с вычисленным значением. |