Ćwiczenie nr 71.

Temat: Sprawdzanie związku Lorentza- Lorentza dla roztworów.

LITERATURA:

1. J.L. Kacperski K. Niedźwiedziuk, I Pracownia Fizyczna- wybrane ćwiczenia.

2. R.P. Feynman R.B. Leighton M. Sands, Feynmana wykłady z fizyki, t. 2,

cz. 1, cz 2.

3. A.K. Wróblewski J.A. Zakrzewski Wstęp do fizyki, t. 2.

4. C. Kittel Wstęp do fizyki ciała stałego.

ZAGADNENIA KOLOKWIALNE:

1. Pole elektryczne w dielektrykach. Wektor polaryzacji.

2. Równanie Clausiusa - Mossottiego. Wzór Lorentza-Lorentza.

3. Budowa i zasada działania refraktometru Abbego.

PRZEBIEG ĆWICZENA:

1. Sporządzić 8-10 roztworów cukru w wodzie o stężeniach od 0,5 do 10%.

2. Zmierzyć współczynnik załamania wody destylowanej za pomocą refraktometru Abbego.

Pomiar wykonać następująco:

-przemyć pryzmat refraktometru eterem lub czterochlorkiem węgla (CCl₄).

-za pomocą bagietki umieścić na powierzchni pomiarowej pryzmatu kilka

kropel wody tak, aby cała powierzchnia została pokryta cieczą.

Należy robić to ostrożnie, aby nie porysować pryzmatu !

• opuścić pryzmat pomiarowy

• otworzyć okienko oświetlające pryzmat (do oświetlenia można użyć lampki).

• obracając pokrętłem z lewej strony refraktometru znaleźć rozgraniczenie jasnego i ciemnego tła w górnym okienku okularu. Następnie za pomocą pokrętła z prawej strony refraktometru uzyskać ostre, bezbarwne rozgraniczenie jasnego i ciemnego tła w górnym okienku okularu. Linię rozgraniczenia naprowadzić na punkt przecięcia nici pajęczych

• w dolnym okienku okularu odczytać współczynnik załamania z dokładnością do 1/10 działki (w myśli podzielić ją na 10 części).

• pomiar powtórzyć 3 razy i znaleźć wartość średnią.

3. Posługując się refraktometrem Abbego jak w punkcie 2 zmierzyć współczynnik załamania światła dla poszczególnych roztworów cukru w wodzie.

4. Wyniki pomiarów umieścić w tabeli:

Lp.	Stężenie c (%)	Współczynnik załamania n

Wykreślić zależność ζ(c). Punkty pomiarowe na wykresie umieścić w tzw. prostokątach błędów. Błąd pomiaru stężenia c można określić metodą pochodnej logarytmicznej, a błąd pomiaru ζ - metodą różniczki zupełnej.

5. Znaleźć polaryzowalność α wody:

gdzie n jest zmierzonym wcześniej (pkt. 2) współczynnikiem załamania światła dla wody, a N można obliczyć ze wzoru:

gdzie N_A jest liczba Avogadro, ρ gęstością, a M masą molową.

Do obliczeń przyjąć:

N_A= 6,023 ^. 10²³mol ^-1

M= 18 ^. 10^-3 kg/mol

ρ=10³ kg/m³.

Błąd pomiaru α można obliczyć metodą różniczki zupełnej.

---