Temat nr 48

Pomiar stężenia substancji optycznie czynnych za pomocą polarymetru

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie stężenia substancji optycznie czynnej w roztworze oraz obliczenie skręcenia właściwego α₀ tej substancji.

2. Zjawiska fizyczne zachodzące w czasie realizacji ćwiczenia:

1. polaryzacja światła

-polega na uporządkowaniu płaszczyzny drgań wektora

2. skręcanie płaszczyzny polaryzacji

-jest to zdolność skręcania płaszczyzny światła liniowo spolaryzowanego

3. Wielkości fizyczne i ich jednostki:

1. Kąty załamania światła- wyrażony w °

2. Stężenie substancji optycznie czynnej w roztworze (c)- wyrażona w g/cm³

3. Grubość(l)- grubość warstwy roztworu w dm

4. Skręcenie właściwe (α₀)- jest wielkością charakterystyczną dla danej substancji czynnej

5. Natężenie światła (I)- gęstość strumienia świetlnego padającego na daną powierzchnię (luks)

6. Natężenie pola elektrycznego (E)- wektorowa wielkość fizyczna opisująca pole elektryczne
   

7. Natężenie pola magnetycznego (G)- wielkość wektorowa charakteryzująca pole magnetyczne (
   )

4. Prawa fizyczne w postaci matematycznej służące do opisu zachodzących zjawisk i procesów

1. 
   =
   ₀cosα

2. 
   E²=E²₀ cos²α

3. 
   ₀cos²α

4. α=α₀c
   

5. α=α₂-α₁

6. α₀₌
   

5. Wyrażenia wykorzystywane do obliczenia wielkości wyznaczanych w ćwiczeniu

α=α₂-α₁

α₀₌

6. Metoda pomiarowa

Do zmierzenia kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji w naszym badaniu wykorzystamy polarymetr (rys. 1). Monochromatyczne światło lampy sodowej (Z) przechodzi przez polaryzator (P) (nikol). Spolaryzowana wiązka światła przechodzi przez naczynie z substancją optycznie czynną (K). Następnie przechodzi przez analizator (A) (nikol) i wpada do lunetki (L). Nikol (B) spełnia rolę przyrządu półcieniowego.

Rys. 1. Schemat budowy polarymetru.

Rys. 2. Schemat możliwych do uzyskania pól widzenia w lunetce polarymetru.

---