Хід виконання роботи

Ознайомитися з лабораторною установкою, увімкнути та її.

1. П ровести вимірювання кута обертання площини поляризації у градусах для семи значень струмів І в обмотці соленоїда (І=0, I, ...,7 A), як середнє значення кутів обертання та , для протилежних напрямків струму, змінюючи його за допомогою перемикача. Отримані дані занести в таблицю.

2. Виписати у протокол величини параметрів досліду, що приведені на лабораторному стенді: кількість витків та довжину соленоїда.

Обробка результатів вимірювання

1. Розраховуючи напруженість магнітного поля у довгому соленої ді, формулу (1) можна записати у вигляді

, (7)

де . Методом найменших квадратів розрахувати сталу Верде для лінійної залежності (7).

2. Одержавши величину сталої Верде, розрахувати дисперсійну характеристику рідини за формулою

. (8)

Результати вимірювання представити у виді

.

Проаналізуйте одержані в роботі результати і висновки запишіть до протоколу.

Контрольні питання

1. Дайте визначення типів поляризації світлової хвилі - лінійна, кругова, еліптична, природна та пояснити методи одержання поляризованого світла.

2. Опишіть явище природної та штучної оптичної активності речовини. Наведіть приклади.

3. Опишіть на основі класичної теорії ефект Фарадея та виведіть фактор дисперсії оптично неактивної речовини D.

4. Поясніть принцип роботи напівтіньового поляриметра.

ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ РОЗЧИНУ ЦУКРУ ЗА ДОПОМОГОЮ САХАРИМЕТРА

Мета роботи

визначити порівняльним методом невідому концентрацію цукру у розчині.

Прилади та обладнання

поляриметр, розчин із відомою та невідомою концентраціями цукру.

Коротка теорія

Досліджено, що у природі існують оптично активні речовини. Це такі речовини, у яких при проходженні через них плоскополяризованого світла відбувається поворот площини поляризації світла на деякий кут

, (1)

де   стала обертання, L  товщина шару активної речовини, який пройшло світло. Для оптично активних рідин

, (2)

де  масова концентрація активної речовини в розчині,  густина розчину,  стала обертання активної речовини. В (2) і нижче індекс 'a' відноситься до активної речовини, індекс 'p' до розчину.

Вираз (2) можна представити у вигляді

, (3)

де величина  називається обємною концентрацією розчину.

П ринципова схема установки представлена на Мал.6, де П та А - призми Ніколя, які є схрещеними поляризатором та аналізатором, О – джерело світла, Ф – фільтр, що вирізає зі спектра джерела світла складову у деякому інтервалі частот . Між поляризатором та аналізатором розміщено кювету з розчином цукру відомої концентрації , яка потім замінюється кюветами з розчином цукру невідомої концентрації тої ж довжини L. У роботі використовується порівняльний метод вимірювання концентрації за формулою

, (4)

яка одержана за допомогою (3).

Вимірювання поляриметром можна проводити і без світлофільтра Ф. У цьому випадку потрібно зважити на те, що питоме обертання залежить від температури розчину й довжини хвилі світла (обертова дисперсія). У відсутність фільтра, розчин буде освітлюватися білим світлом і тому поле зору буде мати лише часткове затемнення.