отчет 7 физика оптика. Отчет по лабораторной работе n 7 По дисциплине
![]()
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ ![]() МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики Отчет по лабораторной работе N ![]() По дисциплине Физика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану) Тема: Поляриметрический метод исследования оптически активных сред. Автор: студент гр. (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.) Проверил: (должность) (подпись) (Ф.И.О.) Дата: Санкт-Петербург 2022 год 1. Цель работы: Экспериментально исследовать явление оптической активности сахарного раствора: определить угол поворота плоскости поляризации монохроматического света, удельное вращение и концентрацию раствора. 2. Краткое теоретическое содержание. Явление, изучаемое в работе: поляризация света. Определения основных физических понятий, процессов, объектов и величин: Поляризованный свет – свет, при котором направление колебаний вектора напряжённости определённым образом упорядочено, и находится в плоскости, направленной перпендикулярно к направлению распространения волны. Неполяризованный (естественный) свет – наложение распространяющихся в одном направлении электромагнитных волн со всевозможными ориентациями плоскостей колебания. Вращение плоскости поляризации – физическое явление, заключающееся в повороте поляризационного вектора линейно-поляризованной поперечной волны вокруг её волнового вектора при прохождении через анизотропную среду. Удельное вращение плоскости поляризации – физическая величина, численно равная углу поворота плоскости поляризации света слоем оптически активного вещества единичной концентрации раствора и зависящая от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме. Оптически активные вещества – среды (кристаллы, растворы, пары вещества), обладающие естественной оптической активностью, т.е. способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения. Концентрация раствора – отношение количества растворённого вещества к объёму раствора; количество вещества в единице объёма раствора. Законы и соотношения, использованные при выводе расчетной формулы. Пояснения к физическим величинам и их единицы измерений: Закон Малюса: интенсивность плоскополяризованного света в результате прохождения плоскополяризованного фильтра падает пропорционально квадрату косинуса угла между плоскостями поляризации входящего света и фильтра; выражается следующим соотношением: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1 – светодиодная лампа 2 – конденсор 3 – призма - поляризатор 4 – хроматическая фазовая кварцевая пластинка 5 – активный раствор 6 – анализатор 8 – зрительная труба 9 – лупы 10 – шкала прибора 11 – винт Основные расчётные формулы: Удельное вращение плоскости поляризации: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 2. Концентрация раствора: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Формула для расчёта погрешности косвенных измерений. Погрешность косвенных измерений удельного вращения плоскости поляризации: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Погрешность косвенных измерений концентрации сахарного раствора: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Погрешности прямых измерений: ![]() ![]() Таблица 1 «Результаты измерений определения удельного вращения раствора с известной концентрацией».
Таблица 2 «Результаты измерений определения концентрации сахарного раствора».
Пример вычислений. 1) Исходные данные: ![]() ![]() ![]() 2) Вычисления: Пример вычислений для таблицы 1. ![]() ![]() Пример вычисления для таблицы 2. ![]() ![]() Погрешность косвенных измерений равна: 1. ![]() 2. ![]() 3) Результаты: Концентрация сахара в растворе 2: ![]() Удельное вращение раствора: ![]() Вывод: в ходе проведения представленной лабораторной работы на основе данных по углам вращения плоскости поляризации и удельному вращению раствора с помощью поляриметра была экспериментально определена концентрация раствора, равная ![]() |