1 Rok
INFORMATYKI
|
ROBERT BIAŁEK
gr.A1 godz.9.15. |
26.03.1996.
|
TEMAT : WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIANIA
ŚWIATŁA REFRAKTOMETREM ABBEGO. |
1.Opis ćwiczenia .
Ćwiczenie polegało na wyznaczeniu przy użyciu refraktometru Abbego współczynników załamania światła dla wodnych roztworów gliceryny a następnie na sporządzeniu zależności tego współczynnika od stężenia danego roztworu . Przy przejściu przez granicę dwóch ośrodków światło zmienia swój kierunek ruchu . Zjawisko to, nazywane załamaniem światła zostało przedsta na rysunku1.1.
Ilustracja A .Załamanie światła na granicy dwóch ośrodków
Promień biegnący ze środowiska 1 doznaje załamania na granicy AB .Kąt zawarty między promieniem padającym a prostopadłą do granicy dwóch ośrodków , nazywa się kątem padania .
Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest dla danej pary ośrodków wielkością satłą . Wartość tego stosunku nazywa się współczynnikem załamania . Współczynnik załamania można również wyrazić przez stosunek prędkości rozchodzenia się światła w tych ośrodkach :
gdzie: n - względny współczynnik załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1
v1-v2 - prędkość światła w odpowiednich ośrodkach .
2.Opis przyrządu pomiarowego .
Podstawowym elementem przyrządu jest pryzmat refraktometryczny . Nad pryzmatem refraktometrycznym znajduje się pryzmat nakrywkowy , zwany rowniż oświetlającym . Podczas pomiaru wiązka promieni świetlnych zostaje
skierowana do pryzmatu oświetlającego.Wiązka załamana na płaszczyżnie pomiarowej przedostaje się do wnętrza kadłuba refraktometru.Po przejściu przez pryzmat kierujący , promienie trafiają do zespołu pryzmatów Amiciego.Obrót pryzmatów Amiciego powoduje rozczepienie światła białego .Badana ciecz jest ośrodkiem optycznie rzadszym w porównaniu ze szkłem pryzmatów ,dlatego wszystkie promienie świetlne mogą przejść do pryzmatu refraktometrycznego .Działanie refraktometru Abbego oparte jest na wykorzystaniu zjawiska całkowitego wewnętrznego odbicia.
3.Wykonanie ćwiczenia.
1.Między oczyszczone powierzchnie pryzmatów wprowadzamy badaną ciecz .
2.Oświetlamy pryzmat nakrywkowy.
3.Poprzez obrót pryzmatów Amici'ego pokrętłem z prawej strony przyrządu doprowadzamy do powstania wyrażnej granic między dwoma oświetlonymi częściami pola widocznego w okularze.
4. Pokrętłem z lewej strony przyrządu przesuwamy linię graniczną pola widzenia do punktu przecięcia dwu skrzyżowanych nici widocznych w polu widzenia okularu.
5.Okienko ze zwierciadłem ustawiamy tak , aby w polu widzenia okularu widoczna była skala refraktometru . Skala ta znajduje się poniżej pola oświetlonego .Położenie nici pajęczej na skali określa wartość współczynnika załamania badanej cieczy.
5.Rachunek i dyskusja błędów.
Błąd
Błąd pomiaru wyznaczyłem powtarzając pomiary nr 4 i nr 9 dla roztworów 30 i 80 .
Dla roztworu 30 :
Dla roztworu 80
Błąd
6.Wnioski końcowe.
Pomiary współczynnika załamania zoastały przeprowadzone dla wody destylowanej oraz dla wodnych roztworów gliceryny . Stężenie roztworu gliceryny zmienia się w przedziale od 0 do 80 / . Przeprowadzone pomiary wykazały ,że współczynnik załamania światła zależy od stężenia badanego roztworu. Jego wartość jest tym większa ,im dany roztwór jest gęstszy . Dlatego też dla wody destylowanej wartość współczynnika załamania światła była najmniejsza pośród pozostałych sprawdzanych roztworów o większej gęstości.
Po wykreśleniu zależności współczynnika załamania światła od stężenia z wykresu można odczytać gęstość roztworów nieznanych X i Y .Otrzymane wartości współczynników załamania dla tych substancji wskazują , że stężenie roztworu X kształtuje się w granicach 86 - 93 / , natomiast stężenie roztworu Y wynosi 48 - 54 / .