Imię i nazwisko: Krzysztof Wiśniewski	POLITECHNIKA LUBELSKA WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY GRUPA E.D.3.5
Data wykonania 1995.10.11	Numer ćwicz.: OP 10 / 2	Temat: Pomiar skręcalności właściwej roztworu
Zaliczenie:	Ocena:		Data:	Podpis:

1. WYNIKI POMIARÓW I OBLICZEŃ

a). tabelka

Lp.	c [kg/m^3]	l [m] *10^-3	α1 [ °]	r α1 = α1 - α1 [ °]	r^2 α1 [ °^2]	α2 [ °]	r α2 = α2 - α2 [ °]	r^2 α2 [ °^2]	k	Φ(rα2)
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22.	1,428	95,04	- 0,1 - 0,1 - 0,1 0,0 0,1 - 0,1 - 0,1 0,1 0,1 0,0 0,1 0,0 0,2 - 0,1 0,0 0,1 0,3 0,0 0,2 0,1 0,1 0,3	0,145 0,145 0,145 0,045 - 0,054 0,145 0,145 - 0,054 - 0,054 0,045 - 0,054 0,045 - 0,154 0,145 0,045 - 0,054 - 0,254 0,145 - 0,154 - 0,054 - 0,054 - 0,254	0,021 0,021 0,021 0,002 0,003 0,021 0,021 0,003 0,003 0,002 0,003 0,002 0,024 0,021 0,002 0,003 0,065 0,021 0,024 0,003 0,003 0,065	- 8,0 - 8,3 - 8,2 - 8,0 - 7,9 - 8,2 - 8,1 - 7,8 - 7,9 - 8,1 - 7,8 - 8,1 - 7,6 - 7,8 - 8,1 - 7,9 - 7,6 - 8,0 - 7,9 - 8,0 - 8,4 - 8,7	- 0,018 0,282 0,182 - 0,018 - 0,118 0,182 0,082 - 0,218 - 0,118 0,082 - 0,218 0,082 - 0,418 - 0,218 0,082 - 0,118 - 0,418 - 0,018 - 0,118 - 0,018 0,382 0,682	0,0003 0,0795 0,0331 0,0003 0,0139 0,0331 0,0067 0,0475 0,0139 0,0067 0,0475 0,0067 0,1747 0,0475 0,0067 0,0139 0,1747 0,0003 0,0139 0,0003 0,1459 0,4651	- 0,582 - 0,604 - 0,597 - 0,582 - 0,589 - 0,597 - 0,589 - 0,582 - 0,589 - 0,597 - 0,582 - 0,597 - 0,575 - 0,567 - 0,597 - 0,589 - 0,582 - 0,582 - 0,597 - 0,597 - 0,626 - 0,663	1,712 0,822 1,264 1,712 1,510 1,264 1,614 1,106 1,510 1,614 1,106 1,614 0,340 1,106 1,614 1,510 0,340 1,712 1,510 1,712 0,444 0,023
			∑=1,0	∑=0,001	∑ = 0,354	∑ = - 176,4	∑=0,004	∑= 1,3322	k = - 0,594
			α1= 0,045			α2= - 8,018

b).przykładowe, kompletne wyliczenie według wzoru dla jednego z pomiarów

c = = = 142,8 kg/m³ l = 95,04 *10^-3 [m]

V = 0,000025 [m³]

m = 0,00357 [kg]

p = = = 0,185

h === 3,044

2. KRÓTKA TEORIA TEMATU OGÓLNEGO

Elektromagnetyczna teoria promieniowania opracowana przez Maxwella podaje, że światło podobnie jak każde inne promieniowanie elektromagnetyczne jest falą poprzeczną.

W fali takiej drgania wektora natężenia pola elektrycznego E i wektora indukcji magnetycznej b są wzajemnie prostopadłe oraz prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fali.

Źródła światła składają się przeważnie z olbrzymiej ilości atomów lub cząstek

promieniujących niezależnie od siebie. Tym samym światło rozchodzące się w dowolnym

kierunku, złożone jest z niezależnych ciągów fal, których płaszczyzny drgań są

zorientowane w sposób przypadkowy wokół kierunku rozchodzenia się x.

Niekiedy w promieniu świetlnym może wystąpić asymetria drgań i wówczas drgania

wektora E na całej długości promienia zachodzą np. tylko w jednej płaszczyźnie. O takim

promieniu mówimy, że jest spolaryzowany liniowo.

płaszczyzna X

polaryzacji X

E

E

E

płaszczyzna drgań wektora E

Płaszczyznę, w której zachodzą drgania wektora E nazywa się płaszczyzną drgań,

płaszczyznę prostopadłą do niej - płaszczyzną polaryzacji.

Liniową polaryzację światła można uzyskać kilkoma sposobami:

a). odbicia świtała pod określonym kątem do płaszczyzny dielektryka;

b). dwójłomności spowodowanej anizotropią prędkości światła w kryształach;

c). dichronizmu liniowego czyli niejednakowego pochłaniania światła dla różnych kierunków

drgań fali świetlnej;

d). rozproszenie światła przez cząstki gazu lub cieczy.

Metoda a.

W roku 1809 Malus odkrył, że światło może być częściowo spolaryzowane przy odbiciu od granicy dwu ośrodków dielektrycznych . Stopień polaryzacji zależy od wartości kąta padania.

Gdy kąt padania α spełnia warunek tg α = n 21 , gdzie n 21 jest współczynnikiem załamania

ośrodka odbijającego, wtedy promień odbity ulega całkowitej polaryzacji, Warunek ten zwany jest prawem Brewsteda.

ośrodek I n1

ośrodek II n2

Wektor E każdego ciągu fal w promieniowaniu padającym można rozłożyć na dwie składowe:

prostopadłą do płaszczyzny padania oznaczoną kropkami oraz leżącą w tej płaszczyźnie oznaczoną strzałkami.

Zgodnie z prawem załamania sin α / sin β = n 21 ,a z prawa Brewsteda tg α = n 21 . porównując

otrzymujemy: sin α / sin β = sin α / cos β stąd wynika, że sin β = cos α lub sin β = sin (Π/2-α)

co daje α + β = Π / 2 .Więc całkowita polaryzacja zachodzi, gdy promień odbity i załamany tworzą

kąt prosty.

Metoda b.

Prawo Snelliusa w ogólnej postaci jest słuszne w przypadku przejścia przez ośrodek izotropowy.

Z przejściem promienia przez ośrodek anizotropowy wiąże się szereg zjawisk niespotykanych w ośrodkach izotropowych Wewnątrz kryształów anizotropowych promień rozkłada się na dwa promienie: jeden spełniający prawo Snelliusa - zwyczajny i drugi - nadzwyczajny, dla którego współczynnik załamania nie jest wielkością stałą, lecz zmienia się wraz ze zmianą kąta padania.

ośrodek I

kalcyt

Z N

Istnieje jednak wewnątrz kryształu kierunek, wzdłuż którego nie zachodzi podwójne załamanie. Kierunek ten jest osią optyczną kryształu.

Metoda c.

W celu spolaryzowania promienia kieruje się go na błonę dichromiczną zwaną polaroidem .

polaroid zbudowany jest z błony celofanowej, na którą nakłada się równolegle drobne kryształki

heperytu bądź też łańcuchowe cząsteczki polimeru nasyconego cząsteczkami jodu.

E

E E

polaroid

Metoda d.

Polega na emisji promieniowania przez cząstki w wyniku wzbudzenia ich przez promieniowanie

świetlne. Światło rozproszone pod kątem 90° w stosunku do wiązki padającej jest całkowicie spolaryzowane.

3.WYKONANIE ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie skręcalności właściwej roztworu glukozy. Do badania skręcalności używa się polarymetru, który składa się z polaryzatora i analizatora. Analizator można obracać tak, aby kierunek drgań przepuszczonych przez niego był zgodny z kierunkiem drgań światła spolaryzowanego przez polaryzator.

C

o

P - Polaryzator A - Analizator L - Luneta C - Ciecz

Zasada działania polarymetru:

Najpierw przeprowadza się zerowanie polarymetru przez odczyt na skali w położeniu analizatora jak na pierwszym rysunku. Po wstawieniu roztworu między polaryzator i analizator następuje skręcenie płaszczyzny polaryzacji o kąt α, który odczytuje się na skali.:

---