Порядок выполнения работы

1. Дневной свет или свет от матовой электрической лампочки направьте в прибор с помощью зеркала. Через окуляр зрительной трубки прибора наблюдайте поле зрения. Добейтесь максимальной и равномерной освещенности вращением зеркала или перемещением осветителя.

2. Вращением оправы окуляра добейтесь резкого изображения линий раздела поля зрения.

3. Нулевой отсчет определите без кюветы или с кюветой, наполненной дистиллированной водой. Вращением анализатора добейтесь равенства яркостей частей поля зрения. Снимите показания с неподвижного лимба и нониуса (₀). Если нулевой штрих нониуса при установке на равенство яркостей частей поля зрения оказался относительно нулевого штриха лимба смещенным по часовой стрелке, то нулевому отсчету приписывают знак (+), если против часовой стрелки – знак (‑).

Отсчет повторите не менее трех раз, каждый раз смещая анализатор вправо или влево.

4. Промойте кювету проточной водой из-под крана.

5. Наполните кювету исследуемым раствором так, чтобы на верхнем конце кюветы появился выпуклый мениск. Этот мениск «срежьте» с помощью покровного стекла. На покровное стекло положите резиновую прокладку и заверните крышку кюветы. В кювете не должно быть воздушных пузырей.

6. Поместите кювету в поляриметр и произведите измерение угла поворота плоскости поляризации по аналогии с пунктом 3.

Посмотрите, на сколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу. Затем подсчитайте число делений от нуля нониуса до штриха нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножьте полученное число делений на 0,1⁰. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавьте отсчет по нониусу. Проделайте каждое измерение не менее пяти раз.

7. Проделайте пункты 4 – 6 для всех растворов. Результаты измерений занести в таблицу.

Таблица

0= 0,45	№ опыта				l= ,дм
№ раствора	1	2	3	 сред	сред	с	с
0
1 (С1 )
2 (С2 )
3 (С3 )

Обработка результатов измерений

1. Определите средние значения ₀идля каждого раствора.

2. По средним значениям ₀ивычислите=-₀(с учетом знака₀).

3. Для каждого раствора вычислите объемную концентрацию по формуле где₀– удельное вращение измеряемого вещества в градсм² /г;l– длина кюветы в см;с– концентрация в г/см³.

4. Для каждого раствора определите абсолютную погрешность.

Техника безопасности

1. Не приступать к выполнению работы, не ознакомившись с порядком выполнения работы.

2. Соблюдать правила техники безопасности, общие для лаборатории «Оптика».

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5-2

Определение концентрации растворов оптически

активных веществ с помощью кругового поляриметра СМ

Цель работы: научиться определять концентрацию растворов оптически активных веществ с помощью поляриметра СМ.

Приборы и принадлежности: 1) поляриметр круговой СМ; 2) растворы сахара с неизвестной концентрацией; 3) стеклянная кювета для растворов; 4) фильтровальная бумага.

Описание установки и метода измерения

В поляриметре применен принцип уравнивания яркостей разделенного на части поля зрения. Разделение поля зрения на части осуществлено введением в оптическую систему поляриметра хроматической фазовой пластинки. Яркости полей сравнения уравнивают вблизи полного затемнения поля зрения. Плоскости поляризатора и анализатора при равенстве минимальных яркостей полей сравнения составляют угол 86,5⁰. Свет от лампы, пройдя через конденсатор и поляризатор, одной частью пучка проходит через хроматическую фазовую пластинку, защитное стекло, кювету и анализатор, а другой частью пучка только через защитное стекло, кювету и анализатор. Вид поля зрения приведен на рис. 9. Уравнивание яркостей полей сравнения производят путем вращения анализатора.

Если между анализатором и поляризатором ввести кювету с оптически активным раствором, то равенство яркостей полей сравнения нарушается. Оно может быть восстановлено поворотом анализатора на угол, равный углу поворота плоскости поляризации раствором.

Следовательно, разностью двух отсчетов, соответствующих равенству яркостей полей сравнения с оптически активным раствором и без него, определяется угол вращения плоскости поляризации данным раствором.

Общий вид поляриметра приведен на рис. 10.

Натриевую лампу включают тумблером с тыльной стороны прибора. Головка анализатора с поляризатором является измерительной частью поляризатора и состоит из следующих частей: поляризационного устройства 1, головки анализатора 2, наблюдательной трубки 3, наглазника 4. Головка анализатора и поляризационное устройство закреплены на концах корпуса кюветного отделения 5. Лимб 6 закреплен на цилиндрическом зубчатом колесе. На лимбе нанесена 360-градусная шкала с ценой деления 0,5⁰. На корпусе закреплены нониусы отсчетных устройств, расположенные диаметрально. Каждый нониус имеет 25 делений. Величина отсчета по нониусу 0,02⁰. Вращение лимба осуществляется ручкой 7. Вращением втулки 8 наблюдательная трубка устанавливается на резкое изображение линии раздела поля зрения. В наглазнике закреплены две лупы, через которые снимаются отсчеты со шкалы лимба и отсчетного устройства.