polarymetr 2, Dokumenty PWZS Zamość, Mechanika i Budowa maszyn I semestr


1. Temat:

Zjawisko polaryzacji światła - wyznaczanie stężenia roztworów substancji optycznie czynnych za pomocą polarymetru

2. Wprowadzenie teoretyczne:

Światło jest falą elektromagnetyczną o określonej długości. Ruch fal elektromagnetycznych polega na rozchodzeniu się w przestrzeni okresowo zmiennych pól: elektrycznego i magnetycznego. Wektor rozchodzenia się pola elektrycznego jest zawsze prostopadły do rozchodzenia się pola magnetycznego, oba te wektory są prostopadłe do wektora prędkości światła. Wektor natężenia pola elektrycznego, którego drgania wywołują wrażenia świetlne, nazwano wektorem świetlnym. Płaszczyznę wyznaczaną przez kierunek rozchodzenia się fali i kierunek drgań wektora świetlnego nazywa się płaszczyzną drgań wektora świetlnego.

Światło pochodzące od Słońca lub innego źródła światła, np. rozżarzonego ciała, jest niespolaryzowane. Oznacza to, że drgania wektora świetlnego odbywają się prostopadle do kierunku rozchodzenia się światła ale we wszystkich możliwych płaszczyznach, w których ten kierunek leży. W świetle niespolaryzowanym wektor świetlny ma wiele płaszczyzn drgań.

Światło, w którym wektor świetlny ma jedną płaszczyznę drgań jest światłem spolaryzowanym liniowo

0x01 graphic

Jeżeli koniec wektora świetlnego obraca się wokół kierunku promienia nie zmieniając swojej długości, światło takie jest spolaryzowane kołowo. Gdy zaś koniec wektora świetlnego opisuje elipsę - światło jest spolaryzowane eliptycznie. W przypadku kiedy drgania wektora świetlnego odbywają się w wielu płaszczyznach, tak jak w świetle niespolaryzowanym, ale amplituda drgań jest różna, mówimy o świetle częściowo spolaryzowanym

Sposoby polaryzacji światła:

  1. Podwójne załamanie,

  2. odbicie od dielektryka,

  3. wielokrotne załamanie w dielektryku,

  4. dichroizm.

Kąt Brewstera - kąt padania światła na powierzchnię dielektryka, przy którym promień odbity jest całkowicie spolaryzowany liniowo.

Gdy na granicę ośrodków przezroczystych pada światło niespolaryzowane pod takim kątem, że promień odbity i załamany tworzą kąt prosty, to światło odbite jest całkowicie spolaryzowane. Kierunek pola elektrycznego światła odbitego jest prostopadły do płaszczyzny padania (płaszczyzny rysunku). Promień załamany jest spolaryzowany częściowo.

Zjawisko to wykorzystuje się do polaryzacji światła przez odbicie oraz do bezodbiciowego przechodzenia światła spolaryzowanego w elementach optycznych zwanych okienkami Brewstera, stosowanych często w laserach.

3. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest bezpośrednie wyznaczenie stężenia roztworów substancji optycznie czynnych za pomocą polarymetru.

4. Tabela z wynikami

Nazwa roztworu

c0

[%]

0x01 graphic
0

[stop.]

ci

[%]

0x01 graphic
od,i

[stop.]

0x01 graphic
i

[stop.]

[0x01 graphic
i]

[stop.]

[0x01 graphic
śr]

[stop.]

0x01 graphic
śr]

[stop.]

Glukoza

0

0,5

-----

-----

-----

-----

6,65

-----

-----

5

7

6,5

6,5

-----

-----

10

13

12,5

6,25

-----

-----

15

21

20,5

6,83

-----

-----

20

28

27,5

6,87

-----

-----

-----

-----

-----

-----

25

34

33,5

6,7

30

41

40,5

6,75

cx

0x01 graphic
od,x

0x01 graphic
x

-----

-----

-----

Obliczenia:

Wyznaczenie wartości 0x01 graphic
i, 0x01 graphic
i = 0x01 graphic
od,i - 0x01 graphic
0

0x01 graphic
od,i [stop.]

0x01 graphic
0 [stop.]

0x01 graphic
i [stop.]

7

0,5

6,5

13

0,5

12,5

21

0,5

20,5

28

0,5

27,5

34

0,5

33,5

41

0,5

40,5

Wyznaczenie skręcalności właściwej dla każdego stężenia ci.

0x01 graphic
, gdzie l jest długością rurki polarymetru wyrażoną w [m].

0x01 graphic
i [stop.]

l [m]

ci [%]

[0x01 graphic
i] [stop.]

6,5

0,2

5

6,5

12,2

0,2

10

6,25

20,5

0,2

15

6,83

27,5

0,2

20

6,87

33,5

0,2

25

6,7

40,5

0,2

30

6,75

Wyznaczenie średniej skręcalności właściwej [0x01 graphic
śr] roztworu na podstawie wyrażenia:

0x01 graphic
, gdzie n oznacza liczbę pomiarów.

Obliczenie błędu [Δ0x01 graphic
śr] pomiaru wielkości [0x01 graphic
śr].

0x01 graphic

5. Wnioski:

-Została wyznaczona skręcalność właściwa dla każdego roztworu, wartość ta się zmienia wraz ze zmianą stężenia roztworu, oznacza to że badana substancja jest substancją optycznie czynną.

-Sporządzony wykres przedstawia zależność kąta skręcenia od stężenia roztworu

-Dzięki ćwiczeniom zapoznaliśmy się z zasadą działania polarymetru i właściwościami substancji optycznie czynnych.



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
termoogniwo, Dokumenty PWZS Zamość, Mechanika i Budowa maszyn I semestr
Sprawozdanie wahado matematyczne, Dokumenty PWZS Zamość, Mechanika i Budowa maszyn I semestr
inżynieria materiałowa Hejwowski, Dokumenty PWZS Zamość, Mechanika i Budowa maszyn I semestr
sprawozdanie termoogniwo, Dokumenty PWZS Zamość, Mechanika i Budowa maszyn I semestr
zaliczenie odpowiedzi, Politechnika Poznańska - Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Mechanika i Bud
Inspiracja utworem... - referat, Politechnika Poznańska - Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Mecha
Siemens, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VI, Informatyka w eksploatacji pojazdów, Prezentacja
polimery, Politechnika Lubelska (Mechanika i Budowa Maszyn), Semestr 1, Tworzywa polimerowe
zadania z egzaminu, Politechnika Poznańska - Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Mechanika i Budowa
patenty1, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VII, Ochrona patentowa
SYSTEM TOLL, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VI, Informatyka w eksploatacji pojazdów, Prezentacja
GRUNDIG, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VI, Informatyka w eksploatacji pojazdów, Prezentacja
Spraw 2, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VI, Urzadzenia elektryczne i elektroniczne w pojezdzie
Ćwiczenie nr1 - pomiar hałasu, Politechnika Lubelska (Mechanika i Budowa Maszyn), Semestr 1, Diagnos
PYTANIE 10, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VII, Fizyka
PYTANIE 9, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VII, Fizyka
PYTANIE 3, Mechanika i budowa maszyn, Semestr VII, Fizyka
pytania 2012-2013, Politechnika Poznańska - Wydział Budowy Maszyn i Zarządzania, Mechanika i Budowa

więcej podobnych podstron