Программ передач. Лабораторная работа 3. Лабораторная работа 3 изучение работы рефрактометра ирф 22. Построение градуировочной характеристики 1 Цель работы
 Скачать 161.84 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 3 «ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ РЕФРАКТОМЕТРА ИРФ – 22. ПОСТРОЕНИЕ ГРАДУИРОВОЧНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ» 1 Цель работы 1.1 Изучить принцип работы рефрактометра ИРФ - 22. 1.2 Освоить процедуру градуировки рефрактометра ИРФ – 22 с помощью калиброванных водных растворов этанола. 1.3 Определить концентрацию этанола в контрольном растворе. 1.4 Приобрести практические навыки выполнения косвенных измерений. 2 Прибор, жидкости для исследования и материалы 2.1 Рефрактометр ИРФ – 22. 2.2 Дистиллированная вода. 2.3 Этанол. 2.4 Калиброванные водные растворы этанола. 2.5 Проба раствора этанола подлежащая исследованию. 2.6 Пипетки для нанесения пробы на измерительную головку. 2.7 Бумажные салфетки. 3 Краткое теоретическое введение Преломле́ние (рефра́кция) — изменение направления распространения волнэлектромагнитного излучения, возникающее на границе раздела двух прозрачных для этих волн сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами Закон преломления света был установлен экспериментально в 1621 г. голландским ученым Снеллиусом и опубликован только после его смерти. Позднее Декарт в 1637 г. опубликовал тот же закон, не ссылаясь на Снеллиуса. Знал ли Декарт работы Снеллиуса — этот вопрос остался открытым, хотя он и был предметом многочисленных дискуссий. Согласно закону преломления Снеллиуса, преломленный луч лежит в плоскости падения, причем отношение синуса угла падения φ (рисунок 1) к синусу угла преломления ψ для рассматриваемых сред зависит только от длины световой волны, но не зависит от угла падения, т. е.   = n21.(1)Постоянная величина n21 называется относительным показателем или коэффициентом преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления среды относительно вакуума называют абсолютным показателем (коэффициентом) преломления этой среды. Его будем обозначать через n, снабжая эту букву, если требуется, соответствующими индексами. Например, n1 — показатель преломления первой, а n2 — второй сред. Ради краткости величину n обычно называют просто показателем (коэффициентом) преломления среды, т. е., опускают прилагательное «абсолютный». Относительный показатель преломления n21 выражается через абсолютные показатели n1 и n2 соотношением n21 = n2/n1 (2) Показа́тельпреломле́ния вещества — величина, равная отношению фазовых скоростей света (электромагнитных волн) в вакууме и в данной среде  , (3)где  - скорость света в вакууме; - скорость света в среде с потерями.Показатель преломления можно выразить также как корень из произведения магнитной и диэлектрической проницаемостей среды  . (4)Соотношение (4) называется законом Максвелла. Для немагнитных сред (μ = 1) оно переходит в  . (5)Однако, пользуясь выражением (4), необходимо учитывать, что значение диэлектрической проницаемости ε относятся к статическим электрическим полям, а значения n – к электромагнитным полям световых волн, частоты которых порядка 5*1014 Гц. Для воды и спиртов, а также для большинства других твердых и жидких тел наблюдаются резкие нарушения соотношения (5)  В таблице 2 представлены показатели преломления для длины волны 589,3 нм( желтая линия Na)для некоторых веществ. Таблица 2 – Показатели преломления
Непосредственное измерение показателя преломления жидких и твердых тел выполняется с помощью рефрактометров. Рассмотрим устройство, характеристики и принцип работы рефрактометра ИРФ -22. 4 Устройство и принцип работы рефрактометра ИРФ - 22 4.1 Рефрактометр ИРФ-22 - предназначен для непосредственного измерения показателя преломления жидких и твердых тел для линий D и определения средней дисперсии этих тел. Прибор применяют в лабораториях предприятий пищевой, химической и фармацевтической промышленности, а также в научно-исследовательских институтах и высших учебных заведениях, где используется для быстрого определения концентрации водных, спиртовых, эфирных и других растворов по показателю преломления nD 4.2 Основные технические характеристики Пределы измерения показателя преломления: в отраженном свете………………………………..1,30 – 1,57 в проходящем свете…………………………… 1,3 - 1,7 Погрешность показания прибора при многократных измерениях: показателя преломления………………………..± 2∙10-4 средней дисперсии……………………………..± 1,5∙10-4 увеличение зрительной трубы……………….. .2х угол поля зрения зрительной трубы………….7°25' увеличение отсчетной системы………………….5,2х линейное поле зрения……………………………4, 7 ∙ 5, 9 мм масса прибора…….. ……………………………..5,4 кг масса прибора с принадлежностями ……………8 кг 5 Измерение концентрации 5.1 Измерить показатель преломления исследуемой пробы. 5.2 Определить по графику массовое содержание этанола в исследуемой пробе. Таблица 3 – Результаты измерений
 |
