Pomiar naturalnej aktywności optycznej 3

Pomiar naturalnej aktywności optycznej 3.doc
(190 KB) Pobierz
CEL ĆWICZENIA:
Zapoznanie się ze zjawiskiem skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach i kryształach optycznie
czynnych oraz wyznaczenie stężeń roztworu cukru na podstawie pomiaru jego zdolności skręcającej właściwej.
WSTĘP:
Fale świetlne są falami elektromagnetycznymi, w których wektory pola elektrycznego E i pola
magnetycznego H drgają w płaszczyznach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali, czyli są falami
poprzecznymi. Przyjęto określać fale świetlne za pomocą wektora E, gdyż to on wywołuje wrażenia
świetlne (nazywa się go też wektorem świetlnym). W najczęściej spotykanych przypadkach kierunek drgań
tych wektorów jest dowolny. Niekiedy jednak możemy otrzymać światło spolaryzowane tzn. o
uporządkowanym kierunku drgań. Najczęściej mamy do czynienia z polaryzacją liniową - kierunek
płaszczyzny drgań jest stały, ściśle określony. Płaszczyzna, w której drga wektor E nazywamy płaszczyzną
drgań świetlnych, natomiast płaszczyznę do niej prostopadłą (tą, w której drga wektor H) nazywamy
płaszczyzną polaryzacji światła
Światło spolaryzowane możemy uzyskać kilkoma sposobami: przez odbicie, załamania, wykorzystanie
zjawiska selektywnego pochłaniania i dwójłomności. Polaryzacja światła z wykorzystaniem dwójłomności
zachodzi w kryształach jednoosiowych np. w szpacie islandzkim, w którym padający promień rozdziela się
na dwa promienie całkowicie spolaryzowane. Jeden z tych promieni nazwano promieniem zwyczajnym,
drugi nadzwyczajnym.
W krysztale jednoosiowym można wyróżnić kierunek, wzdłuż którego biegnące światło nie ulega
rozszczepieniu na promień zwyczajny i nadzwyczajny. Kierunek ten nazywamy osią optyczną kryształu.
Wektor świetlny promienia zwyczajnego wykonuje drgania w kierunku prostopadłym do przekroju
głównego kryształu. Z tego względu, dla dowolnego kierunku biegu promienia zwyczajnego, wektor E
tworzy z osią optyczną kryształu kąt prosty, a jego prędkość jest stała. Drgania promienia nadzwyczajnego
odbywają się w płaszczyźnie przekroju głównego. Z tego względu kierunki drgań wektora E różnych
promieni (padających od różnymi kątami) tworzą z osią optyczną różne kąty, czego efektem są różne
prędkości rozchodzenia się fal świetlnych promieni nadzwyczajnych. Największa różnica jest wówczas,
gdy promienie padają prostopadle do osi optycznej kryształu.
Kryształy jednoosiowe charakteryzują się współczynnikiem załamania promienia zwyczajnego
no=c/vo i współczynnikiem załamania promienia nadzwyczajnego ne=ve. W zależności od tego, która z
prędkości jest większa - vo, czy ve - rozróżnia się jednoosiowe kryształy dodatnie i ujemne. W kryształach
dodatnich ne>no (ve<vo), w ujemnych ne<no (ve>vo).
W nikolu (schemat pomiarowy) promień zwyczajny ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu,
natomiast promień nadzwyczajny przechodzi przez nikol nie zmieniając kierunku - na wyjściu nikola
otrzymujemy wiązkę światła całkowicie spolaryzowanego liniowo.
Jeżeli wiązkę światła przepuścimy przez dwa skrzyżowane nikole, to ulegnie ona całkowitemu
wygaszeniu. Jeżeli między nikole włożymy kryształ, wiązka ulegnie rozjaśnieniu, zaciemnić ją można
obracając jednym z nikoli o pewien kąt. Podobnie działają roztwory niektórych substancji. Zjawisko to
można wyjaśnić tym, że zarówno kryształy, jak i niektóre roztwory skręcają płaszczyznę polaryzacji. Jedną
z substancji, których roztwory skręcają płaszczyznę polaryzacji, jest sacharoza. Kąt skręcenia płaszczyzny
polaryzacji jest proporcjonalny do stężenia procentowego roztworu c oraz grubości warstwy roztworu d.
= ccd
Współczynnik c nazywamy zdolnością skręcającą właściwą. Znając kąt skręcenia z dla roztworu o
znanym stężeniu cz, możemy obliczyć stężenie roztworu z proporcji
z/cz = /c
WYKAZ PRZYRZĄDÓW :

sacharymetr


lampa sodowa
badane roztwory
PRZEBIEG ĆWICZENIA :
1. Pomiar stężenia roztworu cukru.
Z – światło sodowe
P - polaryzator
N – nikol
R – rurka z roztworem
A – analizator
K – kątomierz z soczewkami powiększającymi
L – luneta obserwacyjna
Do sacharymetru wstawiamy rurkę z wodą destylowaną i odnotowujemy azymut analizatora 0, przy
którym obie części pola widzenia mają jednakową jasność. Następnie do sacharymetru wstawiamy rurkę z
roztworem o znanym stężeniu cz i odnotowujemy azymut analizatora z. Wyznaczamy z=z-0. Do
sacharymetru wstawiamy rurkę z roztworem o nieznanym stężeniu c i odnotowujemy azymut analizatora
. Wyliczamy =-0. Stężenie c roztworu wyliczamy z proporcji podanej we wstępie.
Tabela 1. Wyniki pomiarów azymutów i ich błędy wyznaczania dla różnych stężeń cukru.
 [  ] 0 []  [  ]  []  [  ]  []  [  ]  []  [  ]  []  [  ]  []
Woda
Roztwór 10% roztwór 15%
roztwór X
roztwór Y
roztwór Z
259,95
259,31
259,71
259,10
-0,23
0,41
0,01
0,62
273,56
272,35
272,10
273,51
-0,96
0,25
0,50
-0,91
278,93
279,34
279,93
279,83
0,38
-0,03
-0,62
-0,52
268,43
268,75
268,63
268,84
0,06
-0,26
-0,14
-0,35
272,78
272,75
273,05
273,02
Plik z chomika:
sajmon1001
Inne pliki z tego folderu:


Potencjometria.doc (1470 KB)
Prawa_wylaczne.doc (17 KB)
0,46 283,96
0,49 284,03
0,19 284,04
0,22 ...
0,97
0,90
0,89

sprawko elektro.doc (34 KB)
 sprawko II.xls (17 KB)
sprawodzanie 21.04 O3-A3.doc (91 KB)

Inne foldery tego chomika:
Analiza żywności
 Angielski
Bezpieczeństwo zdrowotne żywności
 Chemia fizyczna
 Chemia organiczna


Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl