7. Порядок выполнения работы.

Поляриметр, используемый в данной работе, имеет обычную для таких приборов схему (рис. 5). К нему прилагаются кювета и бутылочки, содержащие:

а) чистую воду (концентрация сахара С = 0)

б) растворы сахара с концентрацией 5, 10, 15 и 20%

в) раствор сахара неизвестной концентрации С_х

Этапы выполнения работы:

1. Предварительная настройка прибора.

2. Измерение угла поворота плоскости поляризации света растворами с известной концентрацией (С = 0; 5; 10; 15; 20%)

Измерение угла поворота φ_х плоскости поляризации раствором неизвестной концентрации С_х.

3. Построение графика зависимости φ(С) и получение уравнения регрессии для этой зависимости.

Определение С_х двумя способами:

• с помощью графика φ(С)

• с помощью уравнения регрессии

На первом этапе включите осветительную лампу и, глядя в основной окуляр, добейтесь с помощью поворотного зеркальца, прохождения света по оси прибора. После этого, поворачивая анализатор влево - вправо, научитесь уравнивать освещенность левой и правой половин оранжевого поля зрения основного окуляра. Такая настройка поляриметра – это настройка «на свет».

Угол вращения отсчитывается по шкале, видимой через вспомогательный окуляр. Ввинчивая-вывинчивая этот окуляр, настройте его на свой глаз.

Второй этап.

Отвинтите крышку кюветы. Из общего ряда бутылочек выдвиньте бутылочку с чистой водой (С = 0). Залейте воду в кювету. Заправка должна быть полной, до появления выпуклого мениска. Теперь вдвиньте сбоку в этот мениск круглое стеклышко и осторожно завинтите крышку. Герметичность нужна, но раскалывание тонких стекол не входит в задачи данной работы (а ведь резьба дает выигрыш в силе)

Если в кювете останется пузырек воздуха, то Вы, скорей всего, потеряете луч: он уйдет с оси, преломившись на кривой поверхности пузырька.

Теперь установите кювету в поляриметр, настройтесь «на свет», как Вы научились это делать на первом этапе. Посмотрев теперь во вспомогательный окуляр, произведите отсчет угла поворота плоскости поляризации. Измеренное значение угла φ запишите в таблицу измерений, столбец 3.

Теперь осторожно, прижимая к столу основание прибора, выньте из него кювету (не потерять бы настройку прибора на свет источника!). Отвинтите крышку, вылейте воду в бутылочку. Закройте ее и верните в строй бутылочек.

Далее выдвиньте из строя бутылочку С = 5%, повторите с ней и с прибором все предыдущее. И так далее. Будьте аккуратны и методичны. Это избавит Вас (и нас) от случайного перемешивания контрольных растворов.

На этом же этапе выполните все аналогичные действия с раствором неизвестной концентрации. Результаты измерения угла φ_х занесите в таблицу измерений, в ее нижнюю строку.

Таблица измерений и вычислений.

№	С,%	, град	С	С^2
1	2	3	4	5
1 2 3 4 5	0 5 10 15 20

Раствор неизвестной концентрации		х = --------------------

Третий этап.

1. Построить график зависимости (С) по пяти данным столбцов 2 и 3. Следуя логике формулы (2), эта зависимость линейная, а график ее – прямая линия, компромиссно проходящая через пять точек.

Войдя в график по значению угла _х, полученного для раствора с неизвестной концентрацией, определить эту концентрацию С_х.

2. По тем же данным получить уравнение линейной регрессии:

 =а С + b (4)

подобно тому, как это делалось в первом семестре. Графиком этого уравнения является прямая, проходящая наилучшим образом через поле исходных точек, поскольку параметры a и b вычисляются, следуя методу наименьших квадратов.

Расчетные формуы:

(5)

(6)

Необходимые для вычислений а и b четыре значения сумм получите, заполнив столбцы 4 и 5 таблицы измерений.

Подставив в уравнение (4) значения параметров a и b, убедитесь, что полученное уравнение «работает» хорошо. Для этого заполните с помощью Вашего уравнения регрессии микротабличку:

С,%	 расч
0
20

По этим данным постройте еще одну прямую на листе ранее построенного графика. Она должна оказаться очень близкой к первой.

Из уравнения (4) следует:

; в частности

По этой формуле определите концентрацию С_х и сравните со значением, полученным в пункте 1 этого этапа.