Описание экспериментальной установки.

Принцип действия прибора основан на использовании способности оптически активных веществ, вращать плоскость поляризации. Угол поворота плоскости поляризации зависит от свойств оптически активного вещества, толщены его слоя, температуры и концентрации раствора и длины волны света, проходящего через раствор.

Рис.8

Прибор (рис.8) конструктивно выполнен в виде трубки В, укрепленной на стойке А.

В трубку В вставляется с исследуемой жидкостью. Все оптические детали, сосредоточены в трубке В. Окуляр, имеет диоптрическую подвижку, что позволяет устанавливать его по главу наблюдателя.

Оптическая схема поляриметр П – 161 и 829 приведена на рис.9.

Рис.9

Световой поток, отражаясь от зеркала 1, проходит через оранжевый светофильтр 2, поляризатор 3, кварцевую пластинку 4, защитное стекло 5, кювету 6 с испытуемой жидкостью, анализатор 7, объектив 8 и попадает в окуляр 9. Лупа 11 служит для рассматривания шкалы, расположенной за защитным стеклом 10.

Светофильтр 2 пропускает весьма узкий интервал длин волн, что позволяет при измерениях пользоваться как дневным, так и электрическим светом. Необходимая освещенность поля зрения достигается поворотом зеркала 1.

В поле зрения оранжевого цвета видны границы кварцевой пластинки (рис.10). Вид тройного поля зависит от положения нониуса шкалы:

А) нониус находится в крайнем левом положении,

Б) нулевое положение,

В) нониус находится в крайнем правом положении.

Рис. 10

Определение нулевого отсчета производят без кюветы или с кюветой, наполненной водой.

Вращением муфты производится установка на резкость градусной шкалы и нониуса (рис. 11).

Рис.11

На неподвижном лимбе вправо и влево от нуля нанесены 20 делений (верхняя шкала рис.11). Цена одного деления лимба – 1. В плоскости лимба на подвижной втулке имеются два нониуса – левый и правый. Каждый нониус разделен на 10 делений (нижняя шкала рис.11). Точность отсчета 0,1.

Вращением муфты окуляра 1 (рис.8) производится установка на резкость изображений линий раздела тройного поля наблюдаемого в окуляр. После этого вращением анализатора 3 (рис.8) добиваются равномерного затемнения тройного поля зрения, т.е. нулевого положения (рис. 10 б).

Если нулевой штрих нониуса при установке на равномерное затемнение оказался относительно нулевого штриха лимба смещенным по часовой стрелке, то поправка на «0» приписывается знак (+), если против часовой стрелки – знак (-). Сначала нужно установить, на сколько полных градусов нулевой штрих нониуса (нижняя шкала) сдвинут относительно основной шкалы (верхняя шкала) вправо или влево (рис.11), затем отметить, какой по счету штрих нониуса совпадает со штрихом основной шкалы. Полученное число показывает десятые доли градуса, которые нужно прибавить к ранее найденному числу целых градусов. Если точного совпадения штрихов шкалы и нониуса не происходит, то определяются половинные величины десятых долей градуса (0⁰,05).

ПРИМЕР. Нулевой штрих нониуса лежит вправо от нулевого штриха между 1 и 2 . Седьмой штрих нониуса совпадает со штрихом основной шкалы. Следовательно, отсчет равен 1,7 (рис. 11).

I. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

ЗАДАНИЕ 1. Определение концентрации раствора сахара на поляриметре (модели П-161 и 829).

1. Установите прибор перед источником света и поворачивая осветительное зеркало 4 (рис.9), направьте свет в прибор. Добейтесь максимальный и равномерной освещенности поля зрения.

2. Вращением муфт 1 окуляра и муфты 2 отсчетной лупы (рис.8) установите на резкость линии раздела поля зрения (рис.10) и шкалу анализатора (рис.11).

3. Поворотом анализатора 3 (рис.8) добейтесь получения одинаковой освещенности во всех частях поля зрения (рис. 10б). Сделайте отсчет (нулевая установка). Отсчет должен быть близким к нулю. Затем сбить положение анализатора (поворачивая его влево или вправо) и вновь добиться получения одинаковой освещенности. Снять отсчет. Опыт повторить не менее 3-5 раз. Средняя величина из 3-5 отсчетов являются нулевым отсчетом прибора или поправкой на «0».

4. Поместите кювету В с раствором сахара в трубку Б прибора (рис.8) и повторите пункт 3. Сделайте отсчет .

5. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 1.

6. Определите концентрацию раствора сахара по формуле:

С = 2 ( ) % (1)

7. Сделайте выводы.

Таблица 1