Определение концентрации сахара с помощью сахариметра

Лабораторная работа по физике №310

«Определение концентрации сахара                                         с помощью сахариметра»

Выполнил ст. гр. ПВТ-011

Филатов А. А.

Проверил ______________

Санкт-Петербург

2001

Цель работы:

1)  Определение концентрации раствора сахара в воде;

2)  Установление зависимости угла вращения плоскости поляризации от толщины слоя;

3)  Установление зависимости угла вращения от длины пробега волны проходящего света.

Краткое теоретическое обоснование:

Видимый свет представляет собой короткие электромагнитные волны. Электромагнитное поле можно описывать в виде колебания двух векторов: E (напряженность электрического поля) и H (напряженность магнитного поля). Электромагнитная волна является поперечной. Фазы колебания электрического и магнитного полей совпадают. Поляризация света – процесс, который позволяет выделить определенную плоскость колебаний вектора E. Волна, в которой есть только одна такая плоскость, называется плоско поляризованной. Плоскость колебаний вектора E называется плоскостью колебаний, а плоскость колебаний вектора H – плоскостью поляризации. Поляризация наблюдается при отражении и преломлении света, при прохождении света через анизотропные вещества.

Существует ряд веществ, способных поворачивать плоскость поляризации вокруг луча. Такие вещества называются оптически активными. Угол поворота плоскости поляризации прямо пропорционален толщине слоя вещества и не зависит от его агрегатного состояния.

Плоскополяризованную волну можно рассматривать как результат сложения двух векторов, вращающихся по кругу в противоположные стороны.

Если в веществе скорости поляризованных волн различны, то будет отставание по фазе в волнах. Плоскость колебаний плоскополяризованной волны повернулась на некоторый угол . Для растворов угол поворота пропорционален концентрации раствора:

, где - удельное вращение плоскости поляризации, с – концентрация раствора, l – длина вращающего слоя.

Сахариметр

Угол поворота плоскости поляризации определяется с помощью сахариметра. Он состоит из двух призм Николя – анализатора и поляризатора. Призма Николя изготовлена из кристалла исландского шпата, разрезанного и склеенного канадским бальзамом. При падении на грань А’С происходит двойное лучепреломление и разделяется на два луча – обыкновенный и необыкновенный. Плоскости поляризации лучей взаимно перпендикулярны.

Здесь Р – поляризатор, К- кювета с исследуемым веществом, А – анализатор. Для получения более точных результатов используются фильтр и бикварцевая пластинка.

Порядок выполнения работы:

1.  Удалить кювету из сахариметра, включить осветитель.

2.  Добиться равенства освещенности правой и левой половин полей зрения.

3.  Замерить углы поворота для кюветы с неизвестной концентрацией сахара и для 10% концентрации.

Номер
1	19,2	13,9	13,4	25,8
2	19,3	13,8	13,2	26
3	19,6	14	13,2	26,3
4	19,3	13,7	12,9	25,8
5	19	14	12,8	25,5
6	18,8	14	13	26
7	19	13,6	12,8	26,1
8	19,1	13,5	13,1	25,9
9	19,2	13,9	13,2	25,9
10	19,6	13,9	12,9	26,3