Повторите это действие, используя растворы с известной (не менее четрех) и неизвестной концентрацией сахара

3. Повторите это действие, используя растворы с известной (не менее четрех) и неизвестной концентрацией сахара.

4. Постройте графики зависимости Dj=f(C) для эталонных растворов, и по этому графику определите концентрацию С_х а погрешность ее определения.

Задание 2. Экспериментальная проверка закона Био на различных

длинах волн. Исследование зависимости удельного вращения

от длины волны света

Закон Био определяет угол поворота j плоскости поляризации линейно поляризованного света, проходящего через слой аморфного вещества с естественной оптической активностью (твёрдое тело, раствор или пары):

где a - постоянная вращения, l - толщина слоя вещества, с - его концентрация. В зависимости от направления поворота плоскости поляризации различают право- и левовращающие вещества. Био закон выражает пропорциональность угла поворота j числу молекул на пути светового луча. Значение a определяется природой вещества, слабо зависит от температуры, существенно - от длины волны света l (в первом приближении a~1/l ², и изменяется более сложным образом вблизи полос поглощения вещества) и может значительно изменяться при изменении растворителя вследствие влияния последнего на внутримолекулярные процессы в растворённом веществе.

В области прозрачности и малого поглощения зависимость удельного вращения от длины волны может быть описана более точным выражением, получившим название формулы Друде:

где B_i - весовые коэффициенты вкладов в оптическую активность a_l на длине волны l, связанную с наличием собственных полос поглощения с максимумами при длинах волн l_i.

Э. Коттон, изучавший оптическую активность для излучений с длинами волн, близкими к длине волны максимума полосы поглощения, обнаружил аномальную оптическую активность - увеличение a с ростом l, а также различие показателей поглощения при этих длинах волн для право- и левополяризованных по кругу лучей - так называемый круговой дихроизм, или эффект Коттона. Вследствие кругового дихроизма вблизи полос собственного поглощения не только поворачивается плоскость поляризации света, исходно поляризованного линейно, но и одновременно этот свет превращается в эллиптически поляризованный.

Порядок выполнения

1. Выполнить действия 1¸3 Задания 1, используя по пять растворов известной концентрации заданного оптически активного вещества; измерения удельного вращения a провести для белого света, и в синем, зеленом, желтом и красном диапазонах спектра. Определить направление вращения плоскости поляризации и рассчитать средние значения удельного вращения при различных длинах волн .

2. Построить графики зависимостей Dj_l=f(C) и =f(l). Проверить гипотезу о выполнимости закона Био для каждой из использованных спектральных областей. Определить аналитическое выражение зависимости =f(l), рассчитать коэффициент корреляции экспериментальной и полученной аналитической зависимости =f(l) и погрешность ее параметров.

3. Проанализировать полученные результаты.

Вопросы для контроля

1     Что такое поляризация света, ее виды и характеристики. Какие источники света испускают поляризованное излучение и почему излучение нагретых тел не является поляризованным?

2     Какие способы получения поляризованного света известны? Как можно отличить естественный свет с круговой поляризацией?

3     Объясните принцип поляририметрии. В чем заключается смысл законов Малюса и Био?

4     Каков механизм поворота поляризации в оптически активных средах? Объясните зависимость угла поворота плоскости поляризации от длины волны.

5     Дайте определение лучевой и нормальной скоростей для анизотропного кристалла.

Заключение

Поляриметрия широко применяется для исследования оптически активных веществ. Методами поляриметрии анализируются атмосфера и океаны, различные объекты окружающей среды, промышленные изделия и продукты переработки предприятий. Эффективно эти методы используется в электронной промышленности, в медицине, биологии, криминалистике и т.д. Большое значение они имеют в аналитическом контроле окружающей среды и решении экологических проблем. Методы поляриметрии методы рассматриваются в ряде предметов специальности “Физика”, например, в курсах “Оптические измерения” и “Строение и методы исследования вещества”.

В то же время имеется ряд особенностей исследования оптической активности химических соединений, что связано с неаддитивностью явления, не позволяющей вести расчёты на основе простой схемы, как, например, в случае молекулярной рефракции. Перспективными здесь являются методы поляриметрии, основанные на измерении поляризационных свойств прошедшего через тестируемое вещество квазимонохроматического излучения различных спектральных диапазонов.

В данной дипломной работе рассмотрены основные характеристики поляризованного излучения, методы поляриметрии и типовое оборудование. Разработаны методические указания к выполнению лабораторной работы “Поляриметрическое определение концентрации вещества в растворе. Проверка закона Био при разных длинах волн”.

С целью расширения функциональных возможностей промышленного поляриметра СМ-3 проведена его модификация, заключавшаяся в замене исходной системы освещения блоком, позволяющим проводить изменения как в белом свете, так и в синем, зеленом, желтом и красном диапазонах спектра.

1    Ландсберг Г. С. Оптика.- М.: Наука, 1976.- 928 с.

2    Шерклифф У. Поляризованный свет.- М.: Мир, 1965. 322 с.

3    Джерасси К. Дисперсия оптического вращения. М.: Мир, 1962.- 366 с.

4    Волькенштейн М. В. Молекула и жизнь. М.: Наука, 1965.- 289 с.

5    Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика.- М.: Наука, 1961.- 340 с.

6    Васильев Б. И. Оптика поляризационных приборов.- М.: Наука, 1969.- 364 с.

Похожие работы

Кондуктометрический метод анализа и его использование в анализе объектов окружающей природной среды

Скачать

38168

2

0

... Возможность проведения дифференцированного титрования смесей электролитов, что невозможно при титровании с визуальной индикацией конечной точки титрования.[1–3]   2. Примеры использования кондуктометрии в анализе объектов окружающей среды   Экспресс методы контроля качества сырья, параметров технологических процессов и готовой продукции в сыроделии [4–8] В сыродельной промышленности, ...

Методы химического анализа

Скачать

242525

34

27

... и природы вещества, участвующего в электрохимической реакции. Электрохимические параметры при этом служат аналитическими сигналами, при условии, что они измерены достаточно точно. Электрохимические методы анализа в практику химического анализа вошли сравнительно давно и занимают в ней важную роль. Впервые потенциометрическое титрование было проведено в 1893 г. в институте Оствальда в Лейпциге, а ...

Other (Лабораторные методы диагностики)

Скачать

38536

1

0

... . Ярославская Государственная Медицинская Академия Кафедра пропедевтики внутренних болезней педиатрического факультета Учебно-методическое пособие для студентов III курса педиатрического факультета Лабораторные методы диагностики ( часть вторая) ИССЛЕДОВАНИЕ МОЧИ Ярославль,1997 Цель: овладение студентами методикой лабораторного исследования мочи и клинической оценкой полученных данных. ...

Анализ почв и агрохимический анализ

Скачать

61098

1

4

... после внесения минеральных и органических удобрений, извести. Каждый смешанный образец массой 500 г. упаковывают в матерчатый или полиэтиленовый мешок и маркируют.   5) Подготовка почвы к агрохимическому анализу Составление аналитической пробы - ответственная операция, которая обеспечивает надежность полученных результатов. Небрежность и ошибки при подготовке образцов и взятии средней пробы ...