Rafa Guzewicz grupa 27
zespó 1
„BADANIE ZJAWISKA SKRCANIA PASZCZYZNY POLARYZACJI WIATA”
1. .Cel wiczenia
Naszym zadaniem na laboratorium byo zbadanie zjawiska skrcenia paszczyzny polaryzacji wiata. Badalimy zwizek kta skrcenia od stenia roztworu. wiczenie wykonywalimy dla wody destylowanej oraz dla kilku wartoci stenia cukru w wodzie. W drugiej czci badalimy zjawisko Faraday`a oraz wyznaczalimy sta Verdeta V.
2. Wprowadzenie teoretyczne
W zjawisku polaryzacji wiato zachowuje si jak fala elektromagnetyczna czyli rozchodzcy si w przestrzeni cig zmiennych pól elektrycznych i
magnetycznych wzajemnie si wytwarzajcych. Opisana jest za pomoc trzech wektorów: E - wektora natenia pola elektrycznego, B - wektora natenia pola magnetycznego oraz wektora okrelajcego kierunek rozchodzenia si fali k..
Kiedy wektor E zmienia swój kierunek dowolnie wtedy tak fal nazywamy niespolaryzowan. Mona jednak doprowadzi do tego aby wiato byo spolaryzowane liniowo. Polaryzacja liniowa ma miejsce gdy drgania wektora natenia pola elektrycznego zachodz tylko w jednej
paszczynie, która nie zmienia w czasie swej orientacji w przestrzeni.
wiato spolaryzowane moemy otrzyma poprzez uycie polaryzatorów dwójomnych, polaryzatorów odbiciowych lub polaroidów czyli bon polaryzujcych.
Polaroidem moe by np. przezroczysta bona z alkoholu poliwinylowego, rozcignitego a nastpnie zanurzonego w roztworze bogatym w jod. Atomy jodu przenikaj do warstwy uoonej z alkoholu poliwinylowego i ukadaj si w acuchy podobne do acuchowych czstek polimeru. Prawie równolege do siebie acuchy nasycone jodem, dziki dobremu przewodnictwu jodu silnie pochaniaj drgania elektryczne zachodzce w kierunku do nich równolegym. Drgania w kierunku prostopadym do acuchów czsteczek zostaj przepuszczone praktycznie bez strat energii.
Jeszcze innym sposobem jest uycie krysztaów dwójomnych, czyli takich, które rozdzielaj padajc wizk na dwie zaamane zwane zwyczajn i nadzwyczajn. Wizka nadzwyczajna jest spolaryzowana liniowo. Najbardziej znanym polaryzatorem dwójomnym jest pryzmat Nicola skadajcy si z dwóch sklejonych czci krysztau kwarcu.
Oprócz waciwoci dwójomnoci, niektóre krysztay posiadaj take inn waciwo- maj zdolno skrcania fali wietlnej. Mówimy o nich wtedy, e s to ciaa aktywne optycznie. Takie waciwoci posiadaj równie ciecze, np. badany w czasie laboratorium roztwór cukru w wodzie. Kt skrcenia paszczyzny polaryzacji badalimy za pomoc polarymetru pócieniowego. Korzystajc z zalenoci:
a = h c
gdzie:
c - gsto cieczy
h - dugo drogi optycznej jak musi pokona fala przez dan substancj
- wspócznynnik skrcenia waciwego.
obliczalimy wspóczynnik skrcenia waciwego.
Zjawisko aktywnoci optycznej moe te by wymuszone niektórymi czynnikami
fizycznymi jak np. polem magnetycznym. Ciaa, które w nieobecnoci pola magnetycznego nie s aktywne optycznie, po umieszczeniu w polu magnetycznym skrcaj paszczyzn polaryzacji. Zjawisko to zostao odkryte przez Faraday`a.
Kt skrcenia polaryzacji w zjawisku Farradaya opisany jest wzorem (dla fali posiadajcy kierunek równolegej do kierunku wektora indukcji magnetycznej B)
gdzie V jest wspóczynnikiem proporcjonalnoci zwanym sta Verdeta.
Wyznaczenie tego wspóczynnika byo naszym zadaniem w czci drugiej wiczenia.
3. Przebieg wiczenia
Na pocztku ustawilimy kt zerowy dla kuwety napenionej wod destylowan., w stosunku do którego liczylimy skrcenie paszczyzny polaryzacji dla roztworów cukru w wodzie. Odmierzylimy nastpujce iloci cukru: 1g, 2g, 4g, 6g, 8, 10g. Dla kadej iloci sprawdzalimy warto kta skrcenia paszczyzny polaryzacji i liczylimy rónic pomidzy ktem zerowym. Wyniki znajduj si w poniszej tabeli:
=172,3 - kt pocztkowy dla kuwety z wod destylowan
NrStenie roztworu cukru w g/ml Wartoci któw 
Wartoci któw 
1.0,0196174,05O1,75O2.0,0385175,3O3O3.0,0741179,6O7,3O4.0,1071182,5O10,2O5.0,1379187,7O15,4O6.0,1667190,5O18,2O
Dugo kuwety z ciecza wynosi: h = 154 ± 0,5 [mm];
Wyszukiwarka