Badanie aktywności optycznej
ćw. O3 A8

1. Cel i opis ćwiczenia

Celem tego ćwiczenia jest zbadanie zjawiska aktywności optycznej. Wyznaczenie współczynnika skręcalności właściwej sacharozy w roztworze oraz zależności tego współczynnika od długości fali.

Należy zmierzyć komórki pomiarowe z roztworem, których kombinacyjne ułożenie pomiędzy polaryzatorami da nam różne długości-d ośrodka.

Znaleźć ustawienie polaryzatora (kąt-alfa),w którym dwie połówki pola widzenia mają tę samą barwę lub jak najbardziej zbliżoną do siebie.

Zapisać wyniki pomiarów, a następnie powtórzyć czynności dla kolorowych filtrów (pomarańczowego i zielonego).

2. Tabele z wartościami pomiarów

BEZ FILTRA
Droga przebyta przez światło w roztworze [cm]	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Wartość kąta φ(d)	123°	131°	139°	143°	151°	159°	162°	170°	175°	182°
Wartość kąta α = φ(d) - φ(0)	0°	8°	16°	20°	28°	36°	39°	47°	52°	59°

DLA FILTRA POMARAŃCZOWEGO
Droga przebyta przez światło w roztworze [cm]	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Wartość kąta φ(d)	123°	131°	139°	142°	150°	155°	162°	169°	172°	180°
Wartość kąta α = φ(d) - φ(0)	0°	8°	16°	19°	27°	32°	39°	46°	49°	57°

DLA FILTRA ZIELONEGO
Droga przebyta przez światło w roztworze [cm]	0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
Wartość kąta φ(d)	123°	131°	140°	146°	153°	160°	169°	175°	181°	191°
Wartość kąta α = φ(d) - φ(0)	0°	8°	17°	23°	30°	37°	46°	52°	58°	68°

3. 
   Obliczenia

Bez filtra:

a = 1,256 ^o/cm

Δa = 0,030972 ^o/cm

b = 2,472 ^o

Δb = 0,87144 ^o

wsp. korelacji = 0,99788

C = 0,180 ^g/cm³

ΔC = ±0,002 ^g/cm³

k = A/C

1,256 ^o/cm

k = 0,180 ^g/cm³

k = 6,978 ^o*cm²/g k = 6,978 ± 0,249 ^o*cm²/g

Filtr pomarańczowy:

a = 1,20332 ^o/cm

Δa = 0,031176 ^o/cm

b = 2,47222 ^o

Δb = 0,87719 ^o

wsp. korelacji = 0,99766

C = 0,180 ^g/cm³

ΔC = ±0,002 ^g/cm³

k = A/C

1,20332 ^o/cm

k = 0,180 ^g/cm³

k = 6,683 ^o*cm²/g k = 6,683 ± 0,247 ^o*cm²/g

Filtr zielony:

a = 1,456667 ^o/cm

Δa = 0,026156 ^o/cm

b = 1,25 ^o

Δb = 0,73594 ^o

wsp. korelacji = 0,99887

C = 0,180 ^g/cm³

ΔC = ±0,002 ^g/cm³

k = A/C

1,456667 ^o/cm

k = 0,180 ^g/cm³

k = 8,093 ^o*cm²/g k = 8,093 ± 0,235 ^o*cm²/g

4. Wykresy

Bez filtra:

Filtr pomarańczowy:

Filtr zielony:

Zestawienie prostych dla wszystkich filtrów:

5. Wnioski

Z obserwacji wynika,że błąd skręcalności jest bardzo zbliżony we wszystkich trzech przypadkach pomiarowych, zarówno bez filtra, jak i z pomarańczowym,czy zielonym.

Można również zauwazyć,że wraz ze zwiększeniem odległości ośrodka (d), wzrasta także kąt załamania światła (α).

Błąd skręcalności właściwej, zależy od dokładności pomiarów, bowiem ciężko jest ocenić czy obie połówki mają taką samą barwę. Ocena ta jest bardzo subiektywna, aczkolwiek ściśle zależna od oka badającego, gdyż nie jesteśmy w stanie wykryć różnicy w przedziale kilku stopni.

---