I Inform. |
Hanna Pogorzelska |
1995.03.10 |
Wyznaczanie współczynników załamania światła. |
|
Zal: |
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynników załamania światła w roztworach gliceryny z wodą o różnych stężeniach.
Pomiary przeprowadzamy dla wody i roztworów gliceryny z wodą. Stężenia roztworów zmieniają się w zakresie od 10% do 80% . W skład zestawu pomiarowego wchodzą również dwie próbki roztworów o nieznanych stężeniach.
Badaną ciecz wprowadzamy pomiędzy powierzchnie pryzmatów refraktometru Abbego i oświetlamy pryzmat nakrywkowy. Poprzez obrót pryzmatów Amici'ego ustalamy wyraźną granicę pomiędzy dwoma widocznymi w okularze oświetlonymi polami. Granicę pomiędzy polami ustawiamy na przecięciu dwu linii widocznych w okularze. Na skali odczytujemy współczynnik załamania światła w badanej cieczy.
Zmierzone w ten sposób współczynniki załamania stanowią podstawę do wyznaczenia charakterystyki zależności współczynnika załamania od stężenia roztworu. Z wykresu tej zależności możemy odczytać stężenie roztworów nieznanych, po wyznaczeniu ich współczynników załamania.
Stężenie roztworu [%] |
Współczynnik załamania I pomiar II pomiar |
|
|
0 |
1,4312 |
1,3438 |
|
10 |
1,3458 |
1,3466 |
|
20 |
1,3608 |
1,3602 |
|
30 |
1,3750 |
1,3734 |
|
40 |
1,3870 |
1,3870 |
|
50 |
1,3930 |
1,3924 |
|
60 |
1,4130 |
1,4140 |
|
70 |
1,4296 |
1,4288 |
|
80 |
1,4390 |
1,4388 |
|
X |
1,4388 |
1,4386 |
|
Y |
1,4102 |
1,4101 |
Błąd wartości stężenia roztworu wynosi:
Dla poszczególnych stężeń błędy te wynoszą:
Dc10% = 10% * 0.05 = 0.5% Dc30% = 30% * 0.05 = 1.5% Dc50% = 50% * 0.05 = 2.5% Dc70% = 70% * 0.05 = 3.5% |
Dc20% = 20% * 0.05 = 1% Dc40% = 40% * 0.05 = 2% Dc60% = 60% * 0.05 = 3% Dc80% = 80% * 0.05 = 4%
|
Błąd odczytu współczynnika załamania wynosi:
gdzie:
i - numer pomiaru w serii;
N - liczba pomiarów w serii;
wsp1i - współczynnik załamania odczytany podczas I serii pomiarów;
wsp2i - współczynnik załamania odczytany podczas II serii pomiarów.
Dla naszych pomiarów poszczególne błędy wynoszą:
Dw0% = 0,0026 Dw10% = 0,0008 Dw20% = 0,0006 |
Dw30% = 0,0016 Dw40% = 0,0000 Dw50% = 0,0006 |
Dw60% = 0,0010 Dw70% = 0,0008 Dw80% = 0,0002
|
Błąd średni pomiarów wynosi:
Na podstawie wykresu możemy określić stężenia roztworów X i Y.
Stężenie roztworu X wynosi 80% , natomiast roztworu Y - 58%.
Błędy wyznaczania współczynników załamania tych roztworów wynoszą:
DwX = 0,0002, DwY = 0,0001.
Wnioski: