旋光物质溶液浓度测量

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1、山东理工大学物理实验报告预习分课堂分报告分总成绩实验名称：旋光物质溶液浓度测量仪器与用具：旋光仪、标准葡萄糖溶液、待测葡萄糖溶液实验目的：(1)加深对偏振光的使用。(2)掌握旋光仪的结构原理，学会用旋光仪测定旋光物质的浓度。实验报告内容（原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答）【实验原理】线偏振光通过旋光性物质后，其振动面发生偏转。振动面旋转的角度φ与光所透过的晶体厚度成正比；若为溶液，则正比于液柱的长度和溶液的浓度。此外，旋转角还与入射光波长及溶液的温度有关。如果当光的波长和溶液的温

2、度一定时，偏振光透过溶液后，其振动面旋转的角度φ为式中C为溶液的浓度，通常用100ml溶液中含溶质的克数为单位；l是光所透过的溶液的厚度，以dm为单位；则是溶液对波长λ的光在温度t时的旋光率，在数值上等于通过单位厚度、单位浓度的溶液所产生的旋转角。【操作步骤】(1)接通电源，点亮钠光灯。(2)测定旋光仪的零点。调节物目镜组，使之三分视场分界线清晰，然后转动检偏器，在暗视场条件下使三个区域亮度相同，记录左右刻盘上的读数于数据表中，重复3次，求其平均值，作为旋光仪的零点位置θ0。(3)放入装有已知浓度

3、的葡萄糖溶液的试管，重新调节物目镜组，使三分视场分界线清晰，然后转动检偏器，使三分域亮度再次相同，记录刻度盘读数θ1于数据表中，重复测量3次，取平均值。由θ1-θ0即得线偏振光振动面的旋转角φ1，已知试管长度=10cm，求出溶液的旋光率。(4)把未知浓度的葡萄糖溶液的试管置于镜筒盒内，用同样的方法测定旋转角θ2，将数据记录于数据表中，重复3次，取平均值。用已测旋光率，计算未知溶液含糖的百分率。【数据处理】（1）已知短试管长度l1=1dm，溶液浓度为，根据测量数据求出溶液的旋光率。（2）已知长试管长

4、度l2=2dm，根据测量数据求出溶液的浓度。数据表次数θ0/oθ1/oθ2/oφ1/oφ2/o左右左右左右θ1-θ0θ2-θ01145.60145.65170.60170.70150.45150.5025.0254.852140.60140.65165.30165.45157.90157.9524.7517.303154.30154.45182.40182.50163.20163.3028.0758.875平均值25.9510.34(1)旋光率（2）长试管中溶液的浓度【思考题】1．旋光角的大小与那

5、些因素有关？答：对于晶体的旋光物质，振动面旋转的角度φ与光所透过的晶体厚度成正比；若为溶液，则正比于液柱的长度和溶液的浓度。此外，旋转角还与入射光波长及溶液的温度有关。2．半波片的作用是什么？答：半波片的作用是使视场产生对比，观察者能容易地找到均匀暗视场，提高了观察者判断视场的准确度。【测试题】1．怎样知道检偏器A是处在和OC垂直的位置还是处在和OC平行的位置？答：当视场为均匀暗视场状态时，说明A处在和OC垂直位置，当视场为均匀亮视场状态时，说明A处在和OC平行位置。2．为何要选择亮度相等的暗视场

6、进行读数？答：因为选择亮度相等的暗视场进行读数，可以提测量的准确度。