Определение концентрации сахара с помощью сахариметра

Цель: определение концентрации раствора сахара в воде; установление зависимости угла вращения плоскости поляризации от толщины слоя; установление зависимости угла вращения от длины волны проходящего света.

П осуда и реактивы: поляриметр, колбы конические, колбы мерные, воронки, пипетки, раствор сахара, дистиллированная вода.

Задание: выполните опыты, оформите отчёт.

Правила техники безопасности:

1. Правила работы с реактивами.

2. Правила работы с химической посудой.

3. Правила работы с нагревательными приборами.

Методические указания к выполнению лабораторной работы:

Поляризация света:

Существуют процессы, называемые поляризацией света, кото­рые позволяют выделить определенную плоскость колебаний век­тора напряженности электрического поля Е Волны, в которой имеется только одна плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля Е (и соответствующая ей плоскость колебаний вектора напряжен­ности магнитного поля Н), называется плоскополяризованной.

Сахариметр:

Угол поворота плоскости поляризации определяется с помо­щью сахариметра. Простейший сахариметр состоит из двух призм Николя - анализатора и поляризатора.

Призма Николя Изготовлена из кристалла исландского шпата (СаСО3), как указано на рисунке, ВВ’, оптическая ось кристалла, составляет с входной гранью A'C угол 480. По линии АА’ призма разрезается и склеивается канад­ским бальзамом. Естественный луч света, падая на грань А’С, расщепляется на два плоско поляризованных луча (происходит так называемое двойное лучепреломление света) - обыкновенный и необыкновенный. Плоскости поляризации этапе лучей взаимно перпен­дикулярны, что на рисунке указано точками - для колебаний в плоскости, перпендикулярной к плоскости чертежа, и черточками - для колебаний в плоскости чертежа. При некотором угле падения на грань призмы А’С обыкновенный луч претерпевает полное внутреннее отражение на прослойки канадского бальзама и поглощается зачерненной нижней гранью призмы АС. Рассмотрим теперь принцип работы простейшего сахариметра, состоящего из двух призм Николя, где Р - поляризатор, К - кювета с исследуемым веществом, А –анализатор. Мы можем располо­жить николи так, что их короткие диагонали будут перпендикулярны друг другу. В этом случае свет через анализатор не пройдет. Если между николями поместить оптически активное вещество, например раствор сахара в воде, то оно повернет плоскость поля­ризации света, прошедшего через поляризатор, и поэтому некото­рая часть света сможет пройти через сахариметр. Повернув анали­затор так, чтобы его короткая диагональ (плоскость 00’) и плоскость колебаний света, прошедшего через оптически активное ве­щество, оказались перпендикулярными друг другу, вновь получим темноту. Очевидно, что разность отсчётов по анализатору в его начальном и конечном положениях дает угол поворота веществом плоскости поляризации. Ход работы   При работе с полутеневым сахариметром поворотом анализато­ра добиваются равной минимальной освещённости обеих половин по­ля зрения в окуляре. Если помесить между николями оптически активное вещество, то равенство освещённостей полей зрения нарушится, поскольку обе плоскости АД и ВД повернутся в од­ном и том же направлении на угол а. Вращая анализатор так, чтобы плоскость 00’ (ее короткая диагональ) стала перпендикулярной биссектрисе угла А’Д’В, можно вновь добиться равной освещённости поля зрения окуляра. Разность отсчётов положений анализатора и этих случаях даёт угол поворота плоскости колебаний Е (на такой же угол поворота повернется плоскость поляризации).
						Лист
изм	Лист	№ докум	Подп.	Дата
Таблица измерений: Номер измерения aх Daх Daх2 aэ Daэ Daэ2 aд Daд Daд2                                                             Дополнительные данные: Известная концентрация сахара 10% Lх=10см=0,1м. Lэ=10см=0,1м. Lд=20см=0,2м. Расчёты:
						Лист
изм	Лист	№ докум	Подп.	Дата
Выберите верные ответы: 1.Плоскость поляризации. А) проходит через вектор напряженности электрического поля и на правление распространения волны Б) проходит через векторы напряженности электрического и магнитного поля В) образует угол 30 ̊ с плоскостью, которая проходит через векторы напряженностей электрического и магнитного поля Г) образует угол 60 ̊ с плоскостью, которая проходит через вектор напряженности электрического поля и направление распространения волны 2. Во сколько раз уменьшится интенсивность поляризованного света после прохождения анализатора, если угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора представляет 60 ̊? А) 3 раза Б) 4 раза В) 2 раза Г) 6 раз 3. Оптически активной называется среда, которая: А) рассеивает свет Б) поглощает свет В) светится Г) способна вращать плоскость поляризуемого света
						Лист
изм	Лист	№ докум	Подп.	Дата
						Лист
изм	Лист	№ докум	Подп.	Дата