Задание 3 определение концентрации глюкозы с помощью поляриметра

2. Описание аппаратуры и метода измерения Схема поляриметра дана на рис. 3.

Здесь: S – источник света, P – николь-поляризатор, дающий плоско поляризованный свет, r – трубка с испытуемым раствором. Длина трубки зависит от прибора и бывает двух размеров (l=189 мм или l=95 мм), L – лимб с градусной шкалой и верньером, A – полутеневой анализатор, изготовленный из призмы Николя, O – окуляр.

Особая конструкция анализатора обусловлена тем, что глаз не может уловить небольшие изменения абсолютной величины яркости равномерно освещенного или затемненного поля зрения, но очень чувствителен к малейшим различиям в яркости смежных частей поля зрения, освещенных монохроматическим светом.

Так, если призма пропускает свет с плоскостью колебания вектора Е (рис.

4), совпадающей с осью AA, то поле зрения будет максимально светлым; если

плоскость колебаний будет перпендикулярна оси AA (2), то поле зрения будет

максимально темным. Если призму разрезать по AA и отшлифовать полученные

половинки на клин под небольшим углом (2-2,5°), а затем их склеить, то получим

неправильный ромб (рис. 4), в котором оптические оси будут направлены под

углом к AA (A₂A и A₁A). Левая половина будет пропускать колебания,

происходящие по A₂A (рис. 4а), правая по A₁A (рис. 4б). Если вектор Е будет

перпендикулярен AA, то правая и левая половины поля зрения будут иметь

одинаковую освещенность (рис. 4в).

Если установить поляризатор и анализатор так, чтобы обе половины поля зрения в окуляре имели одинаковую минимальную освещенность, а затем поместить между ними трубку с раствором сахара, то освещенность обеих половинок меняется. Поворотом анализатора можно добиться прежней картины. Угол поворота анализатора, отсчитанный по лимбу, будет соответствовать углу поворота плоскости поляризации луча, вызванного действием оптически активного раствора глюкозы

В работе могут быть использованы два типа поляриметра: стационарный или портативный

1. Стационарный: Включить аппарат, и дать прогреться прибору 3-5 минут. При отсутствии трубки фокусировкой окуляра O добиться отчетливой линии раздела трех полей зрения окуляра. Портативный: Дневной свет или свет от электрической лампочки направить в прибор с помощью зеркала. Через окуляр зрительной трубки прибора добиться отчетливой линии раздела двух полей зрения окуляра. Располагать прибор необходимо на расстоянии 10—15 см от электрической лампы.

2. Стационарный: Определить нулевой отсчет. без трубки. Для этого поворотом анализатора A добиться максимальной идентичности в освещенности трех полей зрения окуляра (освещенность должна быть минимальной). Портативный:

Определить нулевой отсчет. установив трубку с дистиллированной водой (0%) и поворотом анализатора A добиться максимальной идентичности в освещенности двух полей зрения окуляра (освещенность должна быть минимальной). Глядя через встроенную лупу, по лимбу L и нониусу сделать отсчет.. Нулевой отсчет. определить не менее 3 раз, каждый раз сбивая его поворотом лимба вправо или влево. Результат для нулевой концентрации занести в рабочую таблицу.

1. Уложить трубку с известной концентрацией в поляриметр и снова фокусировать линию раздела трех (двух) полей.

2. Вращением анализатора снова добиться одинаковой освещенности (минимальной) трех (двух) полей зрения окуляра (линия раздела при этом исчезнет). Сделать отсчет.1 по лимбу и нониусу. Отсчет произвести не менее 3 раз, сбивая положение лимба вправо и влево, результаты заносятся в табл. 1. Для данной концентрации рассчитать средний угол поворота.ср.

3. Повторить опыт для второго, третьего и т.д. растворов. Данные снова записываются в табл. 1.

4. С помощью программы EXCEL построить график зависимости.(с).

Определить концентрацию испытуемого раствора по формуле линейной

регрессии, для этого:

1. Открыть программу EXCEL

2. Ввести в столбец А значения концентрации, в столбец В —

соответствующие значения угла.ср

3. Выделить оба столбца

4. Выбрать пункт меню «Вставка», а затем команду «диаграмма…»

5. В появившемся мастере диаграмм на вкладке «Стандартные» выбрать тип

графика «точечная», и нажать кнопку «готово»

6. Навести указатель мыши на любую точку графика и нажать правую клавишу

мыши.

7. В меню выбрать команду «добавить линию тренда»

8. В запросе на вкладке «параметры» установить флажки «показать уравнение

на диаграмме» и «поместить на диаграмму величину достоверности

аппроксимации»

9. По указанию преподавателя распечатать график или переписать уравнение и

начертить график в лабораторном отчете.

10. Решить уравнение линейной регрессии, подставив вместо неизвестного у

значение угла, соответствующего неизвестной концентрации с.

5. Оформить выводы по лабораторной работе.

Таблица 1

Концентрация	L (см)	⁰1	⁰₂	⁰₃	⁰_ср
0%
10%
15%
20%
30%
Х%

Контрольные вопросы

1. Что такое свет с точки зрения волновой теории? Что колеблется в световой

волне?

2. В чем заключается различие естественного и поляризованного света?

3. Объяснить принцип действия поляриметра.

4. Как изменится угол поворота плоскости поляризации, если концентрацию

глюкозы увеличить в два раза, а длину трубки уменьшить в полтора раза?

5. Какие вещества называются оптически активными?

5. Литература

1. Ремизов А.Н. Медицинская и биологическая физика.- М.: Высшая школа,

2006 г.

2. Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1998, т. 4, § 6.1, § 6.8.

3. Иродов И.Е. Волновые процессы. Основные законы. – М.: Лаборатория

Базовых Знаний, 1999, § 6.1, § 6.7.

4. Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики. М.: Высшая школа, 1999, §34.21,

§ 34.5.

Дата добавления: 2016-01-04; просмотров: 37; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 12

Мы поможем в написании ваших работ!