Nr ćwiczenia 305	Data 10.03.11	Imię i Nazwisko Iwona Owczarzak Jan Pawłowski	Wydział Technologii Chemicznej	Semestr II	Grupa 6 Nr lab. 1
Prowadzący: dr Mirosława Bertrandt			przygotowanie	wykonanie	ocena

1. Wstęp teoretyczny :

Polaryzacja - Światło pochodzące od naturalnych źródeł światła jest niespolaryzowana - drgania wektora świetlnego odbywają się prostopadle do kierunku rozchodzenia się promieniami, we wszystkich możliwych płaszczyznach. Polaryzator przepuści tylko te promienie, w których drgania odbywają się w jednej płaszczyźnie - światło takie nazywamy światłem spolaryzowanym liniowo.

Metody uzyskania światła spolaryzowanego to:

a)Przy odbiciu od granicy dwóch ośrodków. (Rys 1. Skrypt) Stopień polaryzacji zależy od kąta padania - jeżeli dobierzemy go tak, aby kąt między promieniem odbitym i załamanym był prosty, to promień odbity jest całkowicie spolaryzowany. Kąt padania nazywamy kątem całkowitej polaryzacji lub kątem Brewstera.

b) W zjawisku podwójnego załamania przez kryształy anizotropowe padająca wiązka ulega rozdwojeniu na dwie - zwyczajną i nadzwyczajną. Kierunek w krysztale anizotropowym dla którego promień zwyczajny i nadzwyczajny są sobie równe nazywamy osią optyczną kryształu. Jeżeli usuniemy jedną z wiązek to otrzymamy światło spolaryzowane liniowo. (patrz pryzmat Nikola)

c) Dichroizmem - nazywamy własność, występująca w niektórych podwójnie załamujących kryształach, polegające na tym, że jedna ze składowych polaryzacji jest pochłaniana w krysztale silniej niż druga. Wykorzystywane jest to w polaroidach.

Gdy na osi biegnącej wiązki światła ustawimy dwie płytki polaryzujące, jedna z nich będzie pełnić rolę polaryzatorem, a druga analizatora. Obracając analizatorem stwierdzamy, że w pewnych położeniach układ nie przepuszcza prawie światła, a w położeniach różniących się od tamtych o 90 stopni natężenie światła jest maksymalne.

Prawo Malusa mówi że:

V-kąt jaki tworzą między sobą kierunki polaryzacji w obu polaroidach

Polaryzacja kołowa- powstaje, gdy nałożą się dwie fale spolaryzowane liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych.

Skręcenie płaszczyzny polaryzacji - zjawisko , któremu podlega światło przechodząc przez substancje optycznie czynne.

Rozróżniamy substancje optyczne lewo- i prawo- skrętne. Jeżeli drobiny są lustrzanymi odbiciami nazywamy je - odmianami enancjomorficzne (np. węgiel asymetryczny)

Wzór Biota:

[a]-zdolność skręcająca, l-długość drogi światła w roztworze.

Umieszczamy czysty rozpuszczalnik na drodze światła odczytujemy kąt a1 zastępujemy rozpuszczalnik badanym roztworem i znów mierzymy kąt a2. Szukany kąt to różnica a2-a1.

Polarymetry są to urządzenia, które służą do badania skręcania płaszczyzny polaryzacji. Główne elementy to polaryzator, analizator i rurka zawierająca roztwór substancji optycznie czynnej.

Istota pomiaru to jak najdokładniejsze określenie położenie analizatora, przy którym oświetlenie pola widzenia jest stałe.

2. Pomiary:

Nr pomiaru	C [g/ml]
1	0	91,9	92,11
2				92
3				92
4				92,1
5				92,1
6				92
7				92
8				92
9				92
10				92,95
Nr pomiaru	C [g/ml]
11	0,05	96,7	96,68	4,57
12					96,6
13					96,6
14					96,5
15					96,8
16					96,7
17					96,9
18					96,8
19					96,6
20					96,6
21		0,1			101,7	101,70	9,60
22					101,7
23					101,5
24					101,9
25					101,6
26					101,8
27					101,6
28					101,7
29					101,7
30					101,8
31		0,15			105,5	105,73	13,63
32					106
33					105,5
34					105,9
35					105,8
36					105,7
37					105,5
38					106
39					105,8
40					105,6
41		0,2			111,2	110,95	18,85
42					110,9
43					111
44					110,8
45					110,9
46					111
47					110,8
48					111,1
49					110,9
50					110,9
51		x			99	99,07	6,97
52					99,1
53					98,9
54					99,1
55					99,3
56					99,1
57					99,2
58					99
59					99,1
60					98,9

3. Obliczenia:

Przy użyciu programu Status, odczytujemy współczynnik nachylenia i jego błąd (dla wykresu kąta skręcania od stężenia roztworu):

Podstawiając pod wzór
, gdzie l = (18,5 ± 0,5) cm, otrzymujemy wartość właściwej zdolności skręcającej:

Po przekształceniu wzoru
do postaci
obliczamy stężenie nieznanego roztworu (x):

Obliczanie błędu dla właściwej zdolności skręcającej:

Zatem

Obliczanie błędu dla stężenia nieznanego roztworu:

Zatem

4. Dyskusja błędów:

Błędy w pomiarach mogły być związane ze złym odczytaniem kąta z kątomierza. Błędy mogą się pojawić, ponieważ dwa kątomierze polarymetru pokazywały wartości różniące się o około 2 stopnie, więc postanowiliśmy używać kątomierza który podawał wyższe wartości kątów.

Inne błędy podczas pomiarów mogły się pojawić, ponieważ za każdym razem ciężko było ustalić czy obraz jest równomierny, czy dochodzi do przejścia nie spolaryzowanej wiązki światła.

5. Wnioski:

Z wykonanych pomiarów i obliczeń, otrzymujemy wynik, że zdolność skręcająca dla roztworu sacharozy wynosi

---