Контрольні питання

1. Принцип роботи мікроскопа.

2. Оптична схема мікроскопу.

3. Що таке роздільна відстань та роздільна сила мікроскопу.

4. Що таке окулярно-гвинтовий мікрометр.

5. Використання світлового мікроскопа у біології та сільськогосподарській науці.

Лабораторна робота № 17

ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ РОЗЧИНУ ЕОЗИНУ ЗА ДОПОМОГОЮ ФОТОМЕТРА

Мета роботи: Вивчити принцип визначення концентрації речовин у розчинах за коефіцієнтом пропускання або екстинкції розчинів та навчитися будувати калібрувальну криву.

Прилади і приладдя: фотометр КФК-2, кювети (скляні) на 20 мм, дистильована вода, стандартні розчини еозину.

Матеріал, який необхідно засвоїти перед виконанням роботи: 1) Інтенсивність світла. 2) Закон Бугера-Бера. 3) Коефіцієнт пропускання світла та екстинкція.

Література

1. Грабовский Р.И. Курс физики: Учеб. пособие для с.-х. ин-тов. – М., 1979. – 552 с.

2. Розумнюк В.Т., Якименко І.Л. Фізика. Основні поняття, явища і закони. – Біла Церква, 2004. – 71 с.

Теоретичні відомості

При проходженні світла крізь будь-яке середовище завжди має місце часткове або повне його поглинання, що зумовлене перетворенням електромагнітної енергії в теплову та інші види енергії.

Речовини, що слабо поглинають світло називають прозорими; речовини, що мають сильну поглинальну здатність – непрозорими. Однак такий поділ має відносний характер, оскільки прозорість залежить не тільки від природи речовини, але й від товщини її шару. Наприклад, алюміній прийнято вважати непрозорою речовиною, а воду – прозорою. Але дуже тонкий шар алюмінію достатньо добре пропускає світло, тоді як товстий шар води практично непрозорий.

Для кількісної оцінки процесу поглинання світла користуються поняттям інтенсивності світла І.

Інтенсивність світла (або густина потоку світлової енергії) дорівнює енергії світла W, що переноситься за одиницю часу через одиницю площі поверхні, перпендикулярній напрямку розповсюдження світла.

I = [Вт/м²], (1)

де S – площа поверхні, через яку розповсюджується світло; t – час розповсюдження світла.

Рис. 17.1.

Нехай паралельний потік світлових променів падає на поглинаючу речовину перпендикулярно до її поверхні (рис. 17.1). Зміна інтенсивності I світла, що відбувається при проходженні світла крізь шар речовини у зв’язку з поглинанням, пропорційна товщині шару x та інтенсивності падаючого на шар світла I₀. Згідно із законом Бугера-Бера:

I = I₀e^-kх, (2)

де І₀ – інтенсивність світла, що падає на поверхню;

І – інтенсивність світла, яке пройшло крізь речовину;

k – коефіцієнт поглинання, який характеризує поглинаючу здатність речовини та не залежить від товщини шару.

З формули (2) маємо, що при х = 1/k:

I₀/I = e ≈ 2,72.

Таким чином, коефіцієнт поглинання світла k речовиною є величина, обернено пропорційна товщині х такого шару даної речовини, при проходженні якого інтенсивність світла послаблюється в е разів (приблизно в три рази).

Відношення інтенсивності пройденого через тіло світла до інтенсивності падаючого на нього світла І/І₀ називається пропусканням τ:

τ = I/I₀· 100 %.

Пропускання вимірюється у відсотках та змінюється від 0 до 100 % для повністю непрозорих і повністю прозорих тіл, відповідно.