Т е о р и я м е т о д а

П р и б о р ы: поляриметр, трубка с раствором сахара

Ц е л ь: изучить явление вращения плоскости поляризации

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ВОДНОГО РАСТВОРА САХАРА ПОЛЯРИМЕТРОМ

При прохождении плоскополяризованного света через некоторые вещества наблюдается вращение плоскости поляризации. Вещества - кристаллы и жидкости, обладающие такой способностью, называются оптически активными. К ним относятся кварц, киноварь, никотин, водный раствор сахара, винная кислота, скипидар.

Угол поворота плоскости поляризации для оптически активных кристаллов и чистых жидкостей

b = [a₀] l (1)

для оптически активных растворов

b = [a₀]С l (2)

l – длина пути луча в кристалле или растворе

С – концентрация активного вещества в растворе [кг/м³]

[a₀] - удельное вращение, численно равное углу поворота плоскости поляризации света слоем оптически активного вещества единичной толщины. Для растворов – единичной концентрации.

Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме.

Оптическая активность обусловлена как строением молекулы вещества - их асимметрией, так и особенностями расположения частиц в кристаллической решетке.

Вращение плоскости поляризации можно наблюдать на следующем опыте (рис.1.)

рис. 1

Если между скрещенными поляризатором и анализатором, не пропускающими свет, поместить оптически активное вещество, то поле зрения анализатора просветляется. При повороте анализатора на некоторый угол b можно вновь получить темное поле зрения.

Это значит, что поляризованный луч, пройдя через оптически активное вещество, поворачивает плоскость поляризации на некоторый угол.

Явление вращения плоскости поляризации лежит в основе определения концентрации водного раствора сахара поляриметром.

В нем применен принцип уравнивания яркостей разделенного на три части поля зрения. Тройное фотометрическое поле имеет следующий вид (рис.2):

а) б) в)

рис.2.

а) светлая середина и темные края

б) равномерная освещенность поля

в) темная середина и светлые края.

Поворотом лимба можно получить один из видов тройного поля.

Дата добавления: 2014-01-04