Материал: Методические указания для выполнения лабараторных работ. Оптика и атомная физика
Указания по проведению эксперимента
Ознакомиться с процедурой отсчета угла поворота плоскости поляри-зации света при его прохождении через кювету с раствором по шкале саха-риметра. См. пп. 1–4 указаний и рис. 4–7 описания работы.
68
Вращая оправы окуляра (5) зрительной трубы и лупы (6) шкалы, уста-новить максимальную резкость изображения таким образом, чтобы четко были видны: вертикальная линия, разделяющая поле зрения на две полови-ны; штрихи и цифры шкалы и нониуса.
Вложить в камеру кювету с водой, установить однородность поля зре-ния, вращая рукоятку Р. При этом нулевые деления шкалы и нониуса должны совпадать.
Вложить в камеру поляриметрическую кювету с раствором известного процентного содержания сахара p% . Вращая рукоятку Р, добиться равно-
|
мерной освещённости наблюдаемого в окуляр поля зрения. |
|
При малых поворотах рукоятки в одну и другую сторону |
|
должна наблюдаться смена освещенности обеих полови- |
Рис. 10.7 |
нок поля зрения (рис. 10.7). |
5. Произвести отсчет φ по шкале при помощи нониуса с точностью до |
|
0,1 S . Пересчитать градусы Международной сахарной шкалы в угловые гра- |
|
дусы (1 S = 0, 3462 ) . Результаты расчетов занести в табл.10.1.
Наблюдения по пп. 3 и 4 выполнить по три раза для двух растворов с известными значениями p% . Результаты расчетов занести в табл. 10.1.
Наблюдения по пп. 3 и 4 выполнить для раствора с неизвестным про-центным содержанием px % . Результаты измерений занести в табл. 10.2.
Таблица 10.1
Определение удельного вращения сахара.
1
S
=
0,3462
,
θ |
φ |
= 0.1 S = 0,035 |
|
|
№ №
кюветы Измер.
1
2
3
… …
p%
l , дм
φ ,
дел S
φ ,
град.
α = |
φ |
l p |
|
|
|
град |
|
дм % |
|
|
|
|
θ |
θ |
|
= |
φ |
α |
|
l p |
|
|
|
|
|
|
град |
||
|
дм % |
||
Таблица 10.2
Определение неизвестного %-го содержания сахара в растворе.
1 S = 0,3462 ,
α
=...
, θα =...
,
θ |
φ |
= 0.1 S = 0,035 |
|
|
№ |
№ |
|
φ , |
φ , |
px = |
|
φ |
, % |
|
|
= p |
θ α |
+ |
θφ |
|||||
|
|
l , дм |
|
|
|
|
|
θ |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
кюветы |
Измер. |
|
делS |
град. |
|
|
|
p x |
|
x |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
φ |
|||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
69
3
Указания по обработке результатов
-
1. Заполнить табл. 10.1 и по выборке
объема
αi
второго раствора найти удельное вращение сахара α =
=
α
6
для первого и
|
|
с P=95% |
. |
|
См. приложение к пособию.
Заполнить табл. 10.2, используя при расчетах значения
α
и θ α
опре-
-
деленные в п. 7. По выборке pxi
объема
N
сахара в растворе p x =
px
px
с P=95%.
= 3 |
найти процентное содержание |
|
См. приложение к пособию.
Контрольные вопросы
Какие вещества называют оптически активными?
Какой свет называют плоско поляризованным?
Как отличить естественный свет от плоско поляризованного и от све-та, поляризованного по кругу?
Как определяется концентрация раствора вещества поляриметриче-ским методом?
5. Что такое «сахарный градус1 S »?
Объяснить принцип действия кварцевого компенсатора.
Лабораторная работа 11. Исследование закономерностей теплового излучения нагретого тела
Цели работы: экспериментальное исследование зависимости мощности теплового излучения от температуры; проверка закона Стефана–Больцмана
Схема экспериментальной установки представлена на рис. 11.1. В фоку-се объектива О зрительной трубы пирометра расположена нить L, изогнутая
форме полуокружности. Через окуляр Oки красный светофильтр Ф наблю-датель видит среднюю часть нити на фоне поверхности тела, температуру которого требуется определить. С помощью потенциометра R осуществляет-ся регулировка тока в нити и яркости ее свечения. После включения кнопкой К нагрева нити, ток, проходящий через нить пирометра, регулируют до тех пор, пока она не становится невидимой на фоне пластины.
70
Оптический пирометр прокалиброван по абсолютно черному телу. Шка-ла амперметра, измеряющего силу тока в нити, оцифрована в градусах по шкале Цельсия и определяет температуру нити (абсолютно черного тела).
Рис. 11.1. Схема экспериментальной установки
Электрическая схема нагрева пластины содержит источник тока, ампер-метр PA для измерения силы тока I в пластине, величина которого регулиру-ется потенциометром Ri, и вольтметр PU для определения падения напряже-ния U на пластине.