Lab № 24 determinarea concentrației soluției de zahăr cu ajutorul unui polarimetrul

Studentul trebuie să cunoască: metode și proprietăți ale luminii polarizate, legea lui Brewster; legea Malus; substanță activă optic (dextrogir, levogir); Formula pentru polarizate în plan unghiul de rotație ușoară a substanței optic active; unghiul de rotație specific; sistem optic polarimeter și aplicarea acestuia; utilizarea luminii polarizate în medicină.

Studentul ar trebui să poată. lucra cu polarimetru; producând estimări ale concentrației necunoscute și rotația specifică a substanțelor optic active; calculează incertitudinea de măsurare.

teoria scurtă

Emisia de lumină a unui singur atom este un vector transversal intensitate undelor electromagnetice

șicare variază în plane reciproc perpendiculare și perpendicular pe direcția de propagare a undei (Figura 1).

fluctuația vectorilor

șiîntr-o undă electromagnetică

Lumina, ale cărui vibrații electrice au loc tot timpul în același plan, numit polarizat (Fig.2). plane Accepted schimbă vectorul câmp electric E. nazyvatploskostyu polarizat polarizarea luminii. Fiecare sursă de lumină reală constă dintr-o pluralitate de atomi care emit undele luminoase cu toate orientările posibile ale planului de oscilație. O astfel de lumină se numește nepolarizată natural și (2b).

Dacă valorile amplitudinii fasciculului de lumină ale vectorului

nu sunt identice (2C) pentru diferite planuri ale vibrațiilor numite lumină parțial polarizată. Lumina naturală poate fi polarizată, adică transforma într-o lumină polarizată.

Tipuri de polarizarea luminii

Metode pentru producerea de lumină polarizată

1. Polarizarea reflexia si refractia luminii

Lumina reflectată de dielectric întotdeauna parțial polarizată. Gradul de polarizare a fasciculului reflectat depinde de dielectric indicele n refracție și padeniyai unghiului. polarizare completă a luminii reflectate se realizează la unghiul Brewster de incidență, care este definit de relația:

Lumina care trece prin dielectric și parțial polarizate. Maximă (dar nu complet), polarizarea luminii transmise este realizată în toamna la unghiul Brewster. Pentru a mări gradul de polarizare a luminii transmise folosind o stivă de plăci de sticlă dispuse la unghiul Brewster la lumină incidente.

Polarizarea prin reflexie și refracție a luminii

2. Polarizarea prin dublu refracție

Ca rezultat al refracției la limita mediilor optice anizotrope (viteza de propagare a luminii sau a indicelui de refracție nu sunt aceleași în direcții diferite), fascicul natural este împărțit în două raze (ordinare - neobișnuite G și - e), care sunt polarizate în două direcții reciproc perpendiculare (Figura 4). Razele ordinare și extraordinare sunt diferite în viteza de propagare cristalului.

Polarizarea prin dublu refracție

Birefringența apare în prisma. Pentru cristalul său de fabricație Islanda spat fiind tăiat într-un anumit fel pe diagonală, și apoi lipite cu Canada balsamic (Figura 5). Pentru balsam ray obișnuit este un mediu optic mai puțin dens și pentru raze extraordinare - mai dense decât Islanda spat. Prin urmare, O obișnuit ray (Figura 5) incidentul privind unghiul limită mare strat balsam suferă o reflexie totală și o rază extraordinară (Figura 5) la orice unghi de incidență trece prin acest strat.

Polarizarea luminii în prisma

Dacă fasciculul este incidență pe o față naturală Nicols AB paralel cu baza (Figura 5), ​​apoi raze extraordinare trece prin lentila aproape fără a devia de direcția sa inițială și o rază obișnuit suferă reflexie internă totală de osnovaniyaAV strat balsamurilor absorbită de suprafața înnegrită.

Astfel, o prisma Nicol trece printr-un singur fascicul unic, complet polarizat.