ҚАНТ ЕРІТІНДІСІНІҢ КОНЦЕНТРАЦИЯСЫН ПОЛЯРИМЕТРДІҢ КӨМЕГІМЕН АНЫҚТАУ

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

№ 4. 9 зертханалық жұмыс

ҚАНТ ЕРІТІНДІСІНІҢ КОНЦЕНТРАЦИЯСЫН ПОЛЯРИМЕТРДІҢ КӨМЕГІМЕН АНЫҚТАУ

Алматы, 2022

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ

АБАЙ АТЫНДАҒЫ ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ ПЕДАГОГИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

Бекітемін

Физика кафедрасының меңгерушісі Косов В. Н.

«» 2022 ж.

№ 4. 9 зертханалық жұмыс

ҚАНТ ЕРІТІНДІСІНІҢ КОНЦЕНТРАЦИЯСЫН ПОЛЯРИМЕТРДІҢ КӨМЕГІМЕН АНЫҚТАУ

Жұмыстың мақсаты: Поляризация жазыктығының айналу кұбылысымен танысып, осы құбылыс негізінде ерітіндегі қант концентрациясын анықтау.

Керекті құрал-жабдықтар: жарық көзі, жартылай көлеңкелі поляриметр, қанттың концентрациясы белгілі ерітінділері.

Теориядан қысқаша түсінік

Поляризацияланған жарық кейбір кристалдарда олардың оптикалык осіне параллель бағыттарда тарағанда жарықтың поляризация жазықтығына айналады. Бұл құбылыс тек кристалдарда ғана емес, сонымен катар кейбір сұйыктарда (скипидар, мұнай т. б. ), көптеген заттардың ерітінділерінде қанттың судағы ерітіндісінде т. б. да байқалады.

Жарықтың поляризация жазықтығын айналдыратын заттар оптикалык белсенді деп аталады.

Ерітінділердегі поляризация жазықтығының айналу бұрышы концентрациясына, ерітіндегі сәулелер жолына тура пропорционал

, (1)

мұндағы айналудың меншікті тұрақтысы деп аталады. Бұл шама оптикалык белсенді заттың табиғатына, температураға және жарық толқынының ұзындығына тәуелді болады.

Поляризация жазықтығын сағат тілінің бағытында айналдыратын заттар оңға бұрушы, ал оған карсы бағытта айналдыратындары солға бұрушылар деп атайды.

Поляризация жазықтығының айналуын Френель оптикалык белсенді заттарда дөнгелек поляризацияланған жарық оң және сол бағытта әртүрлі жылдамдыкпен таралуына байланысты деп жорамалдау арқылы түсіндірген.

Сызықты поляризацияланған жарықты оң және сол бағытта дөңгелек поляризацияланған, жиілігі мен амплитудасы бірдей екі тербелістің қосылу нәтижесі деп карастыруға болады (la-сурет) . E ₁ -жарық векторынын сол құраушысы, E ₂ -жарық векторының оң құраушысы. PP -қорытқы E -векторынын бағыты. Егер екі толқынның таралу жылдамдығы түрліше болса, онда заттан өткен кезде бір вектордың айналуы, мысалы E ₁ -векторының E ₂ -векторынан кем болады (1б - сурет) . Яғни онда қорытқы E -векторы, жылдамырақ қозғалатын E ₂ -векторынын бағытына қарай бұрылып QQ жағдайында орналасады. Бұрылу бұрышы ға тең болады.

1-сурет. Френель бойынша поляризация жазықтығының бұрылуы көрсетілген

Дөңгелек поляризациядағы әр түрлі бағыттағы жарықтың түрліше жылдамдықпен таралуы молекулалардың ассиметриясына немесе кристалдардағы атомдардың ассиметриялы орналасуына байланысты. Оптикалық белсенді заттар негізінен екі түрлі - оң бағытта айналдырушы және сол бағытта айналдырушы болып келеді. Берілген заттың айналдыру тұрақтысының мәні екі түр үшін де бірдей болады. Оң және сол бағытта айналдырушы заттардың молекулалары бір-бірінің айналық бейнесі болып табылады. Мұндай айналық-симметриялы кристалдық пішіндерді энантиоморфты деп атайды.

Қондырғының сипаттамасы

Поляризация жазықтығының бұрылу бұрышын өлшеуге арналған құралдарды поляриметрлер деп аталады. Ерітіндідегі канттың концентрациясын өлшеуге арналған поляриметрлер сахариметрлер деп ататады.

Поляризация жазықтығының бұрылу құбылысын дәлірек өлшеу үшін жартылай көлеңкелі поляриметрлер колданылады. Онда поляризация жазықтығының бұрылу бұрышын 0, 05° дейінгі дәлдікпен өлшеуге болады.

Жартылай көлеңкелі поляриметрлердің құрылымы 2-суретте келтірілген.

10003

Сурет 2 - Жартылай көлеңкелі поляриметрлердің құрылымы.

1 - жарық көзі, 2 - жарық сүзгіші, 3 - конденсор, 4 - поляризатор, 5 -хроматты фазалық пластинка, 6 - қорғаушы әйнек, 7 - кюветтің 2 жамылғы әйнегі, 8 - кювета түтігі, 9 - анализатор, 10 - объектив, 11 -окуляр, 12 - үлкейткіш әйнек (лупа)

Поляриметрдегі анализатордың қараңғыға койғандағы дәлдігін арттыру үшін жартылай көлеңкелі қондырғы қолданылады. Онда көру алаңының екі бөлігінің жарыкталынуы бірдей болады.

Жартылай көлеңкелі пластинка (3 - сурет) екі бөліктен: шыны С және кварцты К пластинкалардан тұрады. АВ - шыны мен кварцтың бөліну шекарасы. Пластинка тербеліс жазықтығы РР сызықты поляризацияланған жарық түссін. Шыны пластинка аркылы жарық тербеліс жазықтығын өзгертпей өтеді, ал кварцты пластинкадан тербеліс жазықтығы Р ₁ Р ₁ жаңа жарық шығады (кварц - оптикалық белсенді зат) .

3-сурет. Жартылай көлеңкелі пластинаның сызбасы.

С-шыны пластинасы, К-кварц пластинасы. АВ шыны мен кварц пластиналарының шеқарасы

Егер кейіннен екі сәулені де анализатор аркылы өткізсек, онда тербеліс жазыктығы, РР жазыктығына перпендикуляр жазыктықпен сәйкес келетін сәуле С көру алаңында толығымен өшеді. Бұл жақтағы көру алаңы қараңғы болады. Оң жақ бөлігіндегі жарықты анализатор өткізіп, бұл алаң жарық болады. Анализатордан өтетін жарықтың тербеліс жазықтығы Р ₁ Р ₁ - ге перпендикуляр болса, онда кері құбылыс байқалады. Анализатордың ортаңғы жағдайында екі бөліктің көру алаңы бірдей жарықталынып, нөлдік нүкте алынады. Қант ерітіндісі кварц-шыны жартылай көлеңкелі пластинка мен алдына-ала нөлдік нүктеге қойылған анализатор арасына орналастырылады.

Бірдей жарықталыну жағдайына келтіру үшін анализаторды белгілі бір бұрышқа бұрады. Бұл шама поляризация жазықтығының айналу бұрышына сәйкес келетіні түсінікті.

Ақ жарық, жарық көзі ретінде қолданғанда кварц компенсаторы бар арнайы қондырғы енгізеді. Ол сол бағытта айналдыратын екі кварц сынадан түрады. Бір сына К ₁ - қозғалмайды, ал екіншісі К ₂ - жылжымалы. К ₂ -сынасын К ₁ -ге қатысты қозғалту аркылы поляризация жазықтығының солға айналуын өзгертуге болады.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.