DSCF6649

254

W oparciu o otrzymane wyniki należy wykreślić zależność u*+ 2

od stężenia i sprawdzić hipotezę o jej liniowym charakterze.

Ze związku 13 znajdujemy polaryzowalność wody

_ 3s₀ g² — 1 1 n² + 2

Po obliczeniu współczynników a i b można znaleźć również polaryzowalność substancji rozpuszczalnej.

Pytania

1.    Zakładając, że spełniony jest związek L-L należy ocenić wpływ ciśnienia i temperatury na polaryzowalność wody.

2.    Wyjaśnić możliwość skonstruowania w oparciu o związek L-L skali refraktometru, służącej do bezpośredniego odczytu zawartości sacharozy w roztworze wodnym.

0-6. Pomiar wartości stałej Stefana-Bołtzmanna 1. Wstęp

Praktycznym przybliżeniem ciała czarnego jest wnęka zaopatrzona w mały otwór taka, że promieniowanie dociera do otworu po wielokrotnych odbiciach od ścian wnęki. Promieniowanie wnęki tym bardziej przypomina promieniowanie ciała czarnego, im większa jest objętość wnęki V i im mniejsza powierzchnia otworu A(V—»- co, A—*0).

Jeśli przez u_t oznaczyć gęstość energii emitowanej przez ciało czarne w zakresie częstości od v do v + dv, wówczas całkowita gęstość energii, tzn. energia unoszona przez fale w całym zakresie częstości (długości) w jednostce objętości, wyniesie:

u

O)

po jednostkowej powierzchni wnęki z kąta bryłowego du> dociera _f jednostce czasu energia:

(2)

uc cos 9dw

jj2je 0 oznacza kąt pomiędzy kierunkiem „wiązki” i powierzchnią ścianki, fyynnik c/4n odnosi się do izotropowego promieniowania rozchodzącego ję i prędkością c (c oznacza prędkość światła).

W momencie odbicia światła od ścianki jest jej przekazywany pęd równy jodwojonej składowej pędu promieniowania, prostopadłej do ścianki. Wy-(Otzystując związek E = pc, zachodzący pomiędzy energią i pędem fotonów, jcekaz pędu można zapisać w postaci:

(3)

Całkując to równanie po przedstawieniu elementu kąta bryłowego dto i dogodnej do obliczeń postaci:

da> = sin OdOdę = — d(cos 9)d<p,

otrzymamy wyrażenie na ciśnienie wywierane przez promieniowanie:

P = dtp j cos² 0d(cos 9) = |

Z7E nn    J

O O

(4)

Zauważmy, że wnęka zawierająca promieniowanie przypomina naczynie z gazem. Jeśli jedną ze ścianek zastąpić przez ruchomy tłok, do opisu przemian „gazu fotonowego” można zastosować zasady termodynamiki:

(5)

TdS = dW+pdV

gdzie T oznacza temperaturę bezwzględną, S - entropię, p - ciśnienie, a fV= uV - energię „gazu”.

Ponieważ W zależy tylko od temperatury, po uwzględnieniu wzoru 4 otrzymamy następujące wyrażenie opisujące zmianę entropii dS = dS(V, T) przy przesuwaniu tłoka:

(6)