значение лежит между показателями преломления обыкновенного и необыкновенного лучей. Это позволяет, подобрав соответствующим образом углы призмы и угол падения луча обеспечить полное отражение обыкновенного луча на границе с канадским бальзамом. Отраженный луч поглощается зачерненной нижней гранью призмы. Необыкновенный луч выходит из призмы николя параллельно нижней грани.
Рис. 4
Явление дихроизма.
Все двояко преломляющие кристаллы в той или иной степени поглощают свет. Это поглощение анизотропно, т.е. зависит от ориентации электрического вектора световой волны, от длины световой волны, а также от направления распространения света в кристалле. Это явление называется дихроизмом, так как проявляется в различной окраске кристаллов по разным направлениям.
Прохождение света через систему поляризатор-анализатор
Если пропускать частично поляризованный свет через поляризатор, то при вращении прибора вокруг направления луча интенсивность прошедшего света будет изменяться в пределах от Imax до I min, причем переход их одного из этих значений к другому будет совершаться при повороте на угол, равный 900. Выражение:
называется степенью поляризации. Для плоскополяризованного света Р=1, для естественного Р=0. Таким образом, поляризаторы можно использовать в качестве анализаторов – т. е. для анализа характера и степени поляризации света. Пусть на анализатор падает плоскополяризованный свет. Колебания амплитуды светового (электрического) вектора, совершающиеся в плоскости, образующей с плоскостью пропускания р-р анализатора угол можно разложить на два колебания с амплитудами и (рис.5, луч света перпендикулярен плоскости рисунка).
р А Аúú
А^
р
Рис. 5
Волна перпендикулярная р-р, с поглощается, а волна параллельная р-р с - полностью проходит через анализатор. Интенсивность света I0 – падающего и I – пропущенного анализатором пропорциональны квадрату амплитуды и и связаны между собой законом Малюса:
I=I0 cos2φ
Вращение плоскости поляризации. Оптически активные вещества, угол вращения, удельное вращение
При прохождении линейно поляризованного света некоторые вещества (кварц, скипидар, раствор сахара в воде), называемые оптически активными, плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча.
В оптически активных кристаллах угол поворота плоскости поляризации j пропорционален толщине слоя вещества l.
Коэффициент a называется удельным вращением и зависит от природы вещества, температуры, длины волн света в вакууме. Различают правовращающие (j >0) и левовращающие (j <0) вещества.
Угол поворота плоскости поляризации света при прохождении пути l в оптически активном растворе зависит от объемно-массовой концентрации оптически активного вещества
где К= mводы / mр-ра – долевая концентрация по массе, D – плотность раствора.
[a] – удельное вращение раствора, которое в отличии от a зависит и от растворителя.
Лабораторная работа
Определение концентрации раствора сахара при помощи сахариметра. Изучение устройства сахариметра.
Схема сахариметра:
Л Ф О П К Т А Об Ок.
Л - источник света – лампа накаливания;
Ф – фильтр для выделения монохроматического света;
О – объектив;
П – поляризатор;
К – кварцевая пластинка;
Т – кювета с раствором сахарозы;
А – анализатор;
Об – объектив;
Ок. – окуляр.
Рабочая формула:
, где n - показание, отсчитываемое по шкале сахариметра, k - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц, химической природы растворенного вещества и длины кюветы. Для сахарозы (свекловичного сахара) k=0.26.
Ход работы
1. Перед началом работы удалить из камеры прибора поляриметрическую трубку, предназначенную для растворов сахара и включить осветитель. Установить по глазу наблюдателя окуляр зрительной трубы и отсчетную лупу (линия, разделяющая поле зрения на две половины должна быть четко видна).
2. Установить прибор на нуль: нулевые деления шкалы и нониуса должны совпадать, обе половины поля зрения зрительной трубы должны иметь одинаковую яркость.
3. Проверить шкалу сахариметра. Для этого, поместив в камеру сахариметра контрольную трубку с правовращающей кварцевой пластиной и восстановив одинаковую яркость обеих половин поля
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.