5. Аналогичные измерения проводят при 100, 150, 200, 250 и определяют соответствующие им коэффициенты блеска γ(δ).
6. Строят графики зависимости γ = f(δ) и делают вывод.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что понимают под коэффициентами пропускания, отражения, поглощения света?
2. Как происходит уравнивание световых потоков в фотометре?
3. Что характеризуют коэффициенты яркости, блеска образца?
4. Чем обусловлен цвет тела?
Цель работы: определение концентрации вещества в окрашенных растворах и проверка закона Бугера-Ламберта.
Приборы и принадлежности: фотометр электрический КФК-3, набор кювет, набор прозрачных окрашенных растворов (раствор медного купороса, раствор двухромовокислого калия.)
ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
При прохождении света через прозрачные растворы, газы он частично поглощается. Пусть на прозрачную среду падает свет интенсивности І0 . Интенсивность света І, прошедшего через раствор, согласно закону Бугера-Ламберта, определяется по формуле:
(21.1)
где α – коэффициент поглощения света; d – толщина слоя.
Поглощение света веществом
обусловлено взаимодействием световой волны с атомами и молекулами вещества. Под
воздействием электрического поля световой волны 
электроны
в атомах смещаются относительно ядер, совершая гармонические колебания.
Возникают вторичные волны. Падающая волна интерферирует со вторичными волнами,
испускаемыми электронами атомов и порождает волну с амплитудой, не равной
амплитуде воздействующего электрического поля. С энергетической точки зрения
это означает, что часть энергии электромагнитной волны идет на увеличение
внутренней энергии вещества, через которое проходит свет. Электромагнитная
волна переносит энергию, пропорциональную квадрату амплитуды напряженности
электрического поля. Среднюю энергию, переносимую через единицу площади за 1
сек, называют интенсивностью световой волны І.
Интенсивность света, прошедшего через вещество, определяется законом Бугера-Ламберта и зависит как от толщины слоя, так и от природы и свойств поглощающего вещества.
Коэффициент поглощения света α пропорционален молекулярной концентрации С
α=α0С , (21.2)
где α0 – коэффициент поглощения одной молекулы растворенного вещества, не зависящий от концентрации. Подставляя (21.2) в соотношение (21.1) получим:
(21.3)
Формула (21.3) носит название закона Бугера-Беера и оказывается справедливой для растворов и газов малой концентрации (при этом предполагается, что растворитель практически не поглощает свет).
При прохождении монохроматической световой волны через вещество происходит затухание амплитуды волны в поглощающей среде. Затухание амплитуды характеризуется показателем затухания χ , который связан с коэффициентом поглощения α соотношением:
(21.4)
где λ0 – длина волны в вакууме, n – показатель преломления среды.
Учитывая, что λ0=nλ, где λ – длина волны в среде, можно эту формулу переписать в виде:
(21.4
а)
Формулы (21.4) и (21.4 а) показывают, что коэффициент α зависит от длины волны. Эта зависимость обуславливает окрашенность растворов.
Поглощение света прозрачными растворами исследуется при помощи фотометров различной конструкции. Измеряя интенсивности падающего и прошедшего света, можно определить концентрацию поглощающего вещества.
Для экспериментального исследования поглощения света в средах вводятся следующие характеристики:
1. Светопропускание определяется коэффициентом пропускания
, (21.5)
где τ – коэффициент светопропускания, І0 – интенсивность падающего светового потока, І – интенсивность светового потока, прошедшего через раствор.
2. Оптическая плотность вещества определяется формулой
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.