ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

Обработка результатов измерений

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

Изучение вращения плоскости поляризации света. Определение концентрации оптически активного вещества

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:



Приборы и оборудование:

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

Теоретическое обоснование работы

Описание лабораторной установки

Внешний вид рабочей установки (сахариметра) представлен на рисунке. Компенсатор сахариметра предназначен для компенсации поворота плоскости поляризации, вызванного исследуемым раствором. Он состоит из подвижного левовращающего клина 6, соединенного со шкалой 12, неподвижного правовращающего клина 8 и стеклянного контрклина 7, вводимого для того, чтобы луч света, проходя через кварцевые клинья, не изменял своего направления. Нулевая отметка шкалы соответствует положению компенсатора, при котором действие обоих клиньев скомпенсировано.

Рис.Внешний вид сахариметра: 1 – регулировка резкости поля зрения окуляра; 2 – держатель кювет; 3 – винт, перемещающий клиновидный компенсатор; 4 – шкала сахариметра; 5 – тумблер-сеть

Порядок выполнения работы

1. Включить сахариметр в сеть переменного тока тумблером 5. Прогреть лампу в течение 10-15 минут.

2. Вращением втулки настроить окуляр 1 сахариметра так, чтобы видеть резкое изображение линии раздела полей сравнения.

3. Измерить длину l кюветы.

4. Поместить кювету с известной концентрацией С раствора в сахариметр, закрыть крышкой.

5. Поворачивая винт 3, добиться равной освещенности полей зрения вблизи полного затемнения.

6. Снять отсчет угла поворота плоскости поляризации jпо шкале с нониусом.

Основная шкала нониуса служит для отсчета целых и полуцелых значений угла поворота, выраженного в градусах. Дополнительная шкала предназначена для определения сотых значений угла поворота. В случае, если «0» дополнительной шкалы не совпадает с какой-либо риской на основной шкале, значение угла округляется до целого или полуцелого значения (только в сторону уменьшения). К этому значению добавляют то значение дополнительной шкалы, риска которого совпадает с риской основной шкалы.

7. Повторить пункты 3¸5 три раза, каждый раз заново отсчитывая положение с равной освещенностью. Данные занести в таблицу.

8. Провести измерения, описанные в пункте 3¸6 для всех растворов с известной и неизвестной концентрацией.

Таблица

№ изм.

С₁ = %

С₂ = %

С₃ = %

С_x = ± %

j, °

j_ср , °

Dj, °

j, °

j_ср , °

Dj, °

j, °

j_ср , °

Dj, °

j, °

j_ср , °

Dj, °

j₀ = °, tga =

9. Рассчитать среднее значение углов поворота плоскости поляризации j для всех растворов.

10. Построить зависимость j = f(С), используя только растворы известной концентрации.

11. Определить угол поворота плоскости поляризации j₀ (при С₀ = 0) и тангенс угла наклона прямой tga.

12. Вычислить концентрацию неизвестного раствора по формуле .

13. Оценить погрешности измерений.

Обработка результатов измерений

ВЫВОДЫ:

Контрольные вопросы

1. Что такое поляризация света?

2. Какой свет называется естественным, поляризованным, частично поляризованным?

3. Какие вещества называются оптически активными?

4. Какое явление используется в данной работе для определения концентрации раствора?

5. Что называется удельным вращением?

6. Объяснить принцип работы сахариметра: как определяется угол поворота плоскости поляризации света; каким образом достигается повышенная точность измерений?

7. Подтверждается ли опытами соотношение ?

ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ

1.На рисунке показана ориентация вектора напряженности электрического поля ( ) в электромагнитной волне и вектора плотности потока энергии ( ) электромагнитного поля (вектора Умова-Пойнтинга). Вектор напряженности магнитного поля ( ) в электромагнитной волне ориентирован в направлении …	2.На пути естественного света помещены две пластинки турмалина. После прохождения пластинки 1 свет полностью поляризован. Если J₁и J₂ – интенсивности света, прошедшего пластинки 1 и 2 соответственно, и угол между направлениями OO и O’O’ j = 60°, то каким соотношением связаны J₁и J₂?
3.На рисунке представлен графики зависимости интенсивности J света, прошедшего через поляризатор, для трех разных волн от угла поворота поляризатора. На основе графиков укажите верное соотношение степеней поляризации падающих на поляризатор трех световых волн.	4.На поляризатор падает свет, представляющий собой смесь естественного и плоско поляризованного. Чему равна степень поляризации такого света, если интенсивности естественного и плоско поляризованного света связаны соотношением ?
5.При падении света из воздуха на диэлектрик отраженный луч полностью поляризован при угле падения 60⁰. Чему равен показатель преломления диэлектрика?	6.На идеальный поляризатор падает свет интенсивности от обычного источника. Будет ли изменяться интенсивность света за поляризатором при вращении поляризатора вокруг направления распространения луча? Если «да», то как?