Nr ćwicz: 307	Data: 05.12.2011	Imię i Nazwisko: Eryk Masiak	Wydział: Elektryczny	Semestr: I	grupa EN-2 nr lab. 6
Prowadzący: dr Ewa Mykowska	Przygotowanie:	Wykonanie:	Ocena ostat.:

Temat: Badanie skręcenia płaszczyzny polaryzacji przez roztwory

za pomocą polarymetru

1. Podstawy teoretyczne

Kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji przez roztwór o stężeniu c określa wzór Biota:

α = [α]lc

gdzie:    [α] - właściwa zdolność skręcająca, l - długość drogi światła w roztworze

Aby zmierzyć kąt skręcenia badamy najpierw skręcenie dla czystego rozpuszczalnikaα₀, a następnie badamy kąt skręcenia dla roztworu α_c. Szukany kąt skręcenia wynosi α_c − α₀.

W celu znalezienia właściwej zdolności skręcającej mierzymy kąty skręcenia dla różnych stężeń i wykorzystujemy regresje liniową y = ax, gdzie:

x = c

y = a

Ostatecznie właściwą zdolność skręcającą obliczamy ze wzoru:

$\left\lbrack \alpha \right\rbrack = \frac{a}{l}$

2. Wyniki pomiarów

Wartość średnia kąta dla samego rozpuszczalnika α₀ = 92, 40

Za błąd pomiaru przyjmuję odchylenie standardowe, osobne dla każdego kąta.

Tabela przedstawiająca pomiary kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji w zależności od stężenie roztworu oraz wartości średnie wartości miary kąta i ich błędy.

l.p.	c [%]	α1 [⁰]	α2 [⁰]	αsr [⁰]	Δα [⁰]	αsr − α0 [⁰]
1	5	84,15	84,25	84,2	0,071	8,2
2	10	75,95	76,1	76,025	0,106	16,375
3	15	69,1	68,95	69,025	0,106	23,375
4	20	62,95	63,55	63,25	0,424	29,15
5	x	80,2	80,5	80,35	0,212	12,05

Do sporządzenia wykresu i obliczeń korzystamy tylko z pomiarów próbek o znanych stężeniach.

3. Wykres zależności kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji od stężenia roztworu.

4. Obliczenia

Korzystając z regresji liniowej obliczamy współczynnik nachylenia a oraz jego błąd Δa.

a = 1, 397

Δa = 0, 076

Korzystając ze wzoru $\left\lbrack \alpha \right\rbrack = \frac{a}{l}$ oraz wiedząc że długość drogi światła w roztworze l = 0, 185 m obliczamy właściwą zdolność skręcającą.

[α] = 7, 550

Mając właściwy kąt skręcenia obliczamy stężenie 5 próbki:

c₅ = 8, 63 %

5. Dyskusja błędów

Niepewność pomiarowa długości rurki wynosi Δl = 0, 005m

Pomijamy niepewność pomiarową stężenia roztworów.

Niepewność wyznaczenia właściwej zdolności skręcającej wyznaczamy za pomocą różniczki logarytmicznej.

$$\Delta\left\lbrack \alpha \right\rbrack = \left\lbrack \alpha \right\rbrack \bullet (\left| \frac{l}{l} \right| + \left| \frac{a}{a} \right|)$$

Δ[α] = 0, 610

6. Wnioski

W doświadczeniu dokonaliśmy pomiarów potrzebnych do wyznaczenia właściwej zdolności skręcającej roztworu cukru w wodzie. Z otrzymanych wyników można wnioskować, że doświadczenie zostało przeprowadzone poprawnie. Niestety wykreślona zależność α = f(c) nie przebiega przez wszystkie punkty pomiarowe. Pomimo zastosowania bardzo dokładnych przyrządów pomiarowych, winę za to może ponosić ludzkie oko, przy wyznaczaniu kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji za pomocą analizatora.