4. Последовательность действий при проведении измерений

1. В держатель закрепить образец или кювету с раствором и поставить его в отсек для образца.

2. При помощи ручки 4 установить каретку в положение, соответствующее положению прохождения светового луча через контрольный образец (раствор) или воздух и закрыть крышку кюветного отсека.

3. С помощью ручки 3 установить светофильтр с требуемой длиной волны. ВНИМАНИЕ! При переключении светофильтров ручка 5 ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ должна находится в положении «1», а ручка 6 – УСТАНОВКА «100» ГРУБО - в крайнем левом положении (минимальная чувствительность). Этим предохраняется от перегрузки регистрирующий прибор и возможность его порчи.

4. Поставить ручку 5 в положение 1 по цвету, соответствующему положению ручки 3.

5. С помощью ручки 6 «100» ГРУБО установить стрелку измерительного устройства по шкале 7 оптической плотности, с помощью ручки 7 установить стрелку в положение, соответствующее «0» ТОЧНО. Если стрелка прибора не выставляется на «0» ,повернуть ручку 5 в положение 2 и снова попробовать установить «0» с помощью ручек «грубо» и «точно».

6. При помощи ручки 4 в световой поток ввести исследуемый образец или раствор и снять показания с измерительного устройства по шкале Д оптической плотности. Получить среднее арифметическое значение из пяти измерений.

7. При измерениях по всем длинам волн повторяются действия по пунктам 2 – 6.

5. Порядок выполнения работы

Задание 1. Проверка зависимости оптической плотности от толщины окрашенного слоя на цветных стеклах

Как показано во введении, оптическая плотность линейно связана с толщиной окрашенного слоя для монохроматической линии спектра. Для экспериментальной проверки этого положения снять спектр в диапазоне волн от 400 до 700 нм для цветного стекла одного и того же сорта с разной толщиной. Толщина изменяется путем наложения светофильтров. Цвет светофильтров задается преподавателем. Результаты измерений заносятся в таблицу 1. По этим результатам строят график зависимости отпри трех длинах волн, заданных преподавателем.

Таблица 1

№		400	440	490	540	590	670	750
1. ….. n

Задание 2. Проверка зависимости оптической плотности от концентрации красителя в растворе

В соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера коэффициент экстинкции является оптической характеристикой красителей, не зависящей от концентрации красителей и толщины окрашенного слоя. В тоже время оптическая плотность для монохроматической линии пропорциональна концентрации красителя при фиксированной толщинеокрашенного слоя. Для экспериментальной проверки этого положения снять спектр в диапазоне длин волн от 400 до 700 нм для растворов разной концентрации одного же красителя при постоянной толщине окрашенного слоя. Результаты измерения заносятся в таблицу 2. По уравнениюнайти коэффициенты экстинкции и занести их в таблицу 2. Построить график зависимостиотдля каждой концентрации. Построить графикотприв максимуме спектра поглощения.

С		400	440	490	540	590	670	750

Контрольные вопросы

1. Сформулировать закон Бугера.

2. Сформулировать закон Бугера-Ламберта-Бера. Границы применения закона.

3. Вывести закон поглощения плоской волны для слоя толщиной .

4. Дать определение поглощения, пропускания и оптической плотности окрашенного слоя.

5. Как зависит величина оптической плотности от толщины светофильтра для одного и того же сорта стекла? Как эту зависимость объяснить?

6. Какой физический смысл имеет коэффициент поглощения?

7. Как объяснить, что коэффициент поглощения зависит от длины волны падающего света?

8. Дать определение коэффициента экстинкции.

9. Пояснить оптическую схему фотоэлектрического колориметра.

Литература:

1. Г.С. Ландеберг «Оптика», § 157 Поглощение (абсорбция света). – М.: Наука, 1976, с. 563 –571.

2. Н.М. Гожаев «Оптика», гл 2 § 5 Поглощение света. – М.: Высшая школа, 1977, с. 279 – 283.

3. А.Н. Теренин. «Фотоника молекул красителей». – Л.: Наука, 1976, с. 18 – 21.

УЧЕБНОЕ ИЗДАНИЕ

Бочаров Валерий Григорьевич, профессор, д.т.н.

Кубарев Сергей Ильич, профессор, д.ф-м.н.