569

- 11-

диафрагмами д, и Д2' написано отношение в процентах

площади S отверстия диафрагмы при данном раскрытии к

площади Su при максимальном ее раскрытии. Так как световой

поток равномерного пучка света, проходящего через диафрагму,

пропорционален площади ее раскрытия, то отношение площадей

отверстий диафрагм дает отношение потоков I и 11.

Когда слой вещества пропускает падающее на него излучение

без заметного рассеивания, то коэффициент пропускания слоя может быть определен по отношению яркости поверхности,

видимой через слой, к яркости той же поверхности, наблюдаемой непосредственно. В этом случае изменение отсчета по шкале

барабана прибора может служить мерой коэффициента

пропускания прозрачного слоя.

Устройство осветителя фотометра представлено на рис. 4.5.

Осветитель фотометра служит для одновременного освещения

изучаемого образца и эталона. Он снабжен двумя конденсорами

К) и К2 И двумя зеркалами 3, и 32'расположенными внутри

кожуха осветителя под углом 900 друг к другу. Внутри осветителя

имеется подвижной патрон с лампой накаливания Л.

Для равномерного освещения полей фотометра перед

конденсором можно установить матовые или молочные стекла М,

и М2' Чтобы проверить равенство интенсивности обоих пучков,

идущих от осветителя, устанавливают левый барабан на отсчет 50

по шкале коэффициентов пропускания и перемещением одного из

www.mitht.ru/e-library

- 12-

конденсоров осветителя добиваются фотометрического

равновесия при отсчете по правому барабану, близком к 50 (допуск

± 0,5 деления).

Вверхней части фотометра находится револьверный диск,

имеющий одиннадцать светофильтров и одно свободное отверстие, используемое для работы в белом свете. Восемь светофильтров с N21 по N28 делят видимую часть спектра на участки шириной примерно 40 нанометров. Три светофильтра N2N2 9, 10, 11 делят видимую часть три участка: красный, зеленый,

синий.

К.•	г - - - --,	..... - -"-,
М..		.'___ t
	L- __ -- J

Рис. 4. 5. Осветитель прибора

вmабл. 4. 1 приведены номера фильтров, их маркировки,

Эффективные длины волн А)</> в мкм И ширина областей

пропускания.

www.mitht.ru/e-library

-13 -

					Таблица 4.1
			Маркировка I									l
-1					1	,ф		г-Ширина области
					Л		' нм	,
								,
~_ФИЛ1ьтра										пропускания, нм		I
			---
			М-72			726				65
			.-0-
2			М-67			665				65
3			М-61			619				4
4			М-57			574				35
5			М-53			533				35
6			М-50			496				40
7			М -47			465				45
8			М -43			432				55
9			К-2			633				85
10			К-4			550				50
'---11			К-6			478				75

4. 4. Расчетные формулы

в работе определяются коэффициент пропускания тл и

оптическая плотность ДА. • Средние значения этих величин

находят по формулам:

["ер = ~["\ ["~ И Дер = д\ ~Д2 ,

(4.7)

Получив значения коэффициентов пропускания и оптической

плотности для восьми участкое светового спектра,

соответствующих эффективным длинам волн светофильтров NQ 1-

www.mitht.ru/e-library

-14-

8.следует получить спектральные характеристики исследуемого

вещества в виде графиков. На рис.4.6 для примера изображены

спектральные характеристики одного из сортов стекла.

1))		ti.
	з	•
	2-
	1	25

Рис. 4. 6. СпектраЛЬНblе характеристики одного из сортов

стекла

4.5. Приборы и принадлежности

Универсальный фотометр ФМ - 56, кюветы с жидкостями.

4.6. Порядок выполнения работы

4.6.1.3 а д а н и е 1. Определение коэффициента

светопропускания, оптической плотности и коэффициента

поглощения жидкости.

4.6.1. 1. Подготовьте фотометр к работе:

а) включите осветитель фотометра в сеть (напряжение указано

на приборе),

б) поставьте с помощью револьверного диска 9 (рис.4.З)

www.mitht.ru/e-library

- 15-

зеленый светофильтр N2 5;

в) поставьте барабаны фотометрической головки на деление

100 по черной шкале, тем самым максимально раскрыв

диафрагмы;

г) поворачивая зеркало 6, добейтесь максимальной

освещенности поля зрения наблюдая ее в окуляр 10;

д) если половины поля зрения освещены неодинаково,

осторожно подвигайте вверх-вниз влево-вправо осветитель 8;

е) добейтесь того, чтобы обе половины поля зрения, окуляра

были одинаково освещены.

4.6.1.2. Поместите над левым отверстием предметного столика

исследуемой образец (кювету с исследуемой ЖИДКОСТЬЮ а над

правым - пустую кювету, для того чтобы исключить поглощение

света стеклянной кюветой.

Наблюдайте в окуляр изменение яркости правой половины поля

зрения, она должна быть темнее левой.

4.6.1.3. Вращая правый барабан, Т.е. изменяя величину

отверстия диафрагмы, доведите видимое поле до

фотометрического равновесия.

4.6.1.4. Отсчетом по черной шкале правого барабана

определите коэффициент пропускания тА. ' а отсчетом по красной

шкале - оптическую плотность Д. исследуемой жидкости.

/.

Установку фотометрического равновесия в обеих частей поля

зрения и отсчеты по шкале барабана проведите 5 раз и вычислите

www.mitht.ru/e-library

- 16-

среднее значение из групп отсчетов т, и Д,. Запишите

результаты в mабл.4.2.

4.6.1.5. Поместите образец над правым отверстием

фотометра, а пустую кювету - над левым отверстием, проверив

положения барабанов на максимальное раскрытие диафрагм, Т.е.

установку на 100. Вращая левый барабан, проведите измерения,

указанные в пункте 4.6.1.4., записывая значения Т2 и д2 '

4.6.1.6. Выключите временно фотометр. Проведите

вычисления коэффициента пропускания и оптической плотности по

формулам (4.7).

Зная толщину слоя исследуемой жидкости (1 =1О,О4.м.м) ,

рассчитайте коэффициент поглощения Кл для данной жидкости

по формуле (4.6). Результаты занесите в табл. 4.3.

4.6.2. 3 а д а н и е 2. Снятие кривых пропускания.

4.6.2.1. Кювета с исследуемой жидкостью остается над правым

отверстием. Вращением револьверного диска в верхней части

фотометра включите светофильтр N2 1. Номера включаемых

светофИльтров читаются в небольшом отверстии 9а, ближайшем к

окуляру (рис. 4.3).

4.6.2.2. Барабаны фотометрической головки установите на

деление 100 по черной шкале. Включите осветитель и вращением

левого барабана добейтесь одинаковой освещенности обеих

половин поля зрения окуляра. Установку фотометрического

www.mitht.ru/e-library

- 17·

равновесия обеих частей поля зрения окуляра по шкале левого

барабана производите так же, как и в предыдущем задании

несколько раз, и получите среднее значение из группы отсчетов

для коэффициента пропускания r ер И оптической плотности Д<р .

4.6.2.3. Проведенные со светофильтром N2 1 измерения,

повторите со светофильтрами NQ 2-8. Полученные результаты

измерений занесите в табл. 4.4.

4.6.2.4. Поставьте кювету с исследуемой жидкостью над левым

отверстием предметного столика и проведите измерения как и в

предыдущей случае: (пункmы 2 и зу, вращая правый барабан.

Для каждого светофильтра длины волн указаны в табл. 4.1.

4.6.2.5. Получив значения коэффициентов пропускания rА и

оптической плотности ДА. дЛЯ восьми участков светового спектра,

соответствующих эффективным длинам волн светофильтров N2N2

1-8, получите спектральные характеристики для исследуемых

светофильтров в виде графиков.

Для построения графиков используйте миллиметровую бумагу,

откладывая по оси абсцисс длины волн от 400 до 750 нм, а по оси

ординат - измеренные коэффициенты пропускания от О до 2 ипи оптическую плотность от О до 100%

4.6.3. 3 а д а н и е 3. Определение зависимости

коэффициента поглощения света жидкостью от толщины

поглощающего слоя.

www.mitht.ru/e-library

-18-

4.6.3.1.Для выполнения данного задания надо иметь 3 кюветы

различной высоты с ОДНОЙ и той же жидкостью.

Барабаны фотометрической головки установите на делении 100

по черной шкале. С помощью револьверного диска в верхней части

фотометра поставьте светофильтр N2 5 или N2 7.

4.6.3.2. Кювету 1 с исследуемой жидкостью поместите над

левым отверстием предметного столика, а над правым - пустую

кювету, проведите измерения коэффициента пропускания r л и

оптической плотности Дл ' как в предыдущих заданиях.

4.6.3.3. С тем же светофильтром проведите измерения,

поменяв местами кювету N2 1 и пустую кювету.

4.6.3.4. Занесите измерения в таблицу 4.5, записав толщину

слоя жидкости.

4.6.3.5. Повторите перечисленные выше измерения с кюветами

N2 2, З. Выключите осветитель, проведите обработку результатов

измерений.

4.6.3.6. Рассчитайте коэффициент пропускания Тер И

оптическую плотность дЧJ по формуле (4.7), а коэффициент

поглощения по формуле (4.6).

4.6.3.7. Постройте график зависимости коэффициента

поглощения и коэффициента пропускания от толщины

поглощающего слоя.

www.mitht.ru/e-library

- 19-

Таблица 4.2

. -----------

_ . _ ----

Коэффициент пропускания

Оптическая ПЛОТНО~ТЬ

,-оТсчет по

счет по

Отсчет по i

Среднее

О;

Отсчет i'Ю

'

Среднее

,

правому

левому

знаo.lение

правому

левому

значение.

барабану

i

барабану

Тер

барабану

барабану

дер

Т}

..,.

Д,

д2

'2

--------

i

1

2

3

4

5

Таблица 4.3

КоЭФФициент пропускания

Оптическая плотность

!

I

Средий

Средний

Окончат

Средний

Средний

Окончат

Толщина

Коэф.

отсчет по

отсчет по

результат

отсчет по

отсчет по

слоя

Поrл.

npавому

левому

т

правому

левому

результат

дер

!жИДКОСТИ

К)"

барабану

барабану

барабану

барабану

1

1",

1"2

д1

д2

1

2

www.mitht.ru/e-library

- 20-

Таблица 4.4

--- _.. -----,---:--

------ =: ------

NQ свет0-

Коэффициент

Оптическая

фильтра

А

ф

пропускания

плотность

:

э

. f--------- _

~_______---__ --- 1

I

I

I

\

дср I

ммк

I Т]

:

I

Т2

Т

Д]

i д2

i

I

i

1

726

II

2

645

3

619

4

574

5

533

6

496

7

465

L~_

L~_

8

432

Таблица 4.5

N2

Толщина

Коэфф.

Оnтич.

Коэфф.

Аэф

N9N9

слоя

пр_опускания

плотность

поглощ.

кювет

жидкости

Т]

Т2

Тер

дl

д2

дср

Д).

,

1

1

i

2

I

I

,

!

I

I

i

I

!

,

I

I

i

I

I 3

I

I

I

!

I

!

I

I

I

1

!

i

!

4

!

1

!

j

i

5

i

i

i

,

i

www.mitht.ru/e-library