Порядок выполнения работы. Задание 1. Определение удельного вращения сахара

Задание 1. Определение удельного вращения сахара

1. Включите осветитель сахариметра в сеть.

2. Установите окуляр 5 на ясное видение разделяющих линий тройного поля зрения.

3. Добейтесь равномерного затемнения трех частей поля зре­ния, вращая кремальеру 4. При этом шторка на трубке прибора должна быть закрыта.

4. Снимите отсчет n₀ по шкале прибора. Измерение повторите три раза: n'₀, n₀'', n₀''' и найдите n_{0 ср}.

5. Измерьте и запишите в табл.4.2 длину l трубки 1 с раствором сахара известной концентрации C₁.

6. Поместите трубку 1 в сахариметр и, перемещая окуляр 5, восстановите фокусировку.

7. Снова добейтесь равномерного затемнения трех частей поля зрения. Снимите отсчет n.

8. Измерения повторите три раза: n', n", n'" и найдите n _ср;

9. Определите угол вращения плоскости поляризации:

j=n _ср- n_{0 ср}. (4.5)

10. Определите удельное вращение раствора сахара (4.4).

11. Результаты измерений и вычислений занесите в табли­цу 4.2.

12. Сравните полученное значение удельного вращения с табличным.

Таблица 4.1

Таблица 4.2

С1, %

С1, кг/м3

n'

n''

n'''

nср

Δnср

, град

l, м

Δl

[a], град×м2/кг

Δ[a]

[a]табл.

Задание 2. Определение концентрации раствора сахара

1. Поместите в сахариметр трубку 2 с раствором сахара неиз­вестной концентрации С₂ и, повторив операции п. 2÷9 зада­ния 1, определите угол вращения плоскости поляризации для этого раствора.

2. Вычислите концентрацию С₂неизвестного раствора са­хара по формуле (4.4), используя полученное в задании 1 значение [a].

3. Определите погрешность концентрации ΔС₂.

4. Данные измерений и вычислений занесите в таблицу 4.3.

5. Повторите те же измерения и вычисления для трубки 3 с раствором неизвестной концентрации С₃; все данные занесите в табл. 4.3.

Таблица 4.3

Задание 3. Определение толщины кварцевой пластинки

1. Поворотом винта 4 добейтесь максимального затемнения крайних полей зрения. При этом шторка прибора должна быть закрыта; в приборе не должно быть трубки с раствором.

2. Запишите в табл.4.4 отсчёт n₁ по шкале.

3. Добейтесь максимального затемнения среднего поля зрения; запишите отсчёт n₂.

4. Повторите измерения n₁ и n₂ не менее пяти раз.

5. Вычислите средние значения n_1ср. и n_2ср.; рассчитайте их разность: φ=(n_1ср.–n_2ср) – это и будет угол поворота плоскости поляризации света кварцевой пластинкой, сквозь которую проходит центральная часть пучка.

6. По формуле (4.3) рассчитайте толщину пластинки.

7. Оцените погрешность Δl; все результаты запишите в табл.4.4.

8. Сделайте выводы.

Таблица 4.4

Контрольные вопросы

1. Что такое естественный и поляризованный свет?

2. Укажите способы получения поляризованного света.

3. В чем заключается явление двойного лучепреломления?

4. Изобразите ход лучей в призме Николя.

5. Сформулируйте и докажите закон Малюса.

6. Какие вещества называются оптически активными?

7. Что такое удельное вращение? От чего оно зависит?

8. Объясните механизм вращения плоскости поляризации по теории Френеля.

9. Почему кварц в твёрдом состоянии оптически активен, а в жидком – нет?

10. Объясните назначение основных элементов поляриметра и принцип его действия.

Используемая литература

[1] §§ 34.1, 34.5;

[2] § 26.1;

[3] §§ 3.31, 3.47;

[5] §§ 98, 100, 101;

[7] §§ 190, 192, 193, 196.

Лабораторная работа 3-05

Изучение зависимости показателя преломления стеклянной призмы от длины волны

Цель работы:изучение явления дисперсии белого света и построение дисперсионной кривой.