2. Описание лабораторной установки

Общий вид поляриметра показан на рис.3. В поляриметре применен принцип уравнивания яркостей разделенного на части поля зрения. Разделение поля зрения на части осуществлено введением в оптическую систему поляриметра хроматической фазовой пластинки. Яркости полей сравнения уравнивают вблизи полного затемнения поля зрения.

Свет от лампы, пройдя через конденсор и поляризатор, одной частью пучка проходит через хроматическую фазовую пластинку, защитное стекло, кювету и анализатор, а другой частью пучка только через защитное стекло, кювету и анализатор.

Уравнивание яркостей полей сравнения производят путем вращения анализатора.

Если между анализатором и поляризатором ввести кювету с оптически активным раствором, то равенство яркостей полей сравнения нарушается. Оно может быть восстановлено поворотом анализатора на угол, равный углу поворота плоскости поляризации раствором.

СХЕМА ПОЛЯРИМЕТРА СМ –3

Осветитель 1 (лампа накаливания или натриевая лампа) установлен в фокальной плоскости оптической системы. При работе с лампой накаливания перед линзой 3 вводится желтый светофильтр 2. Параллельный монохроматический пучок лучей, выходящий из линзы 3, проходит через поляризатор 4 (поляроид, заклеенный между двумя стеклами), хроматическую фазовую пластинку 5, создающую совместно с поляроидом полутеневую картину с двойным полем зрения, и кварцевую кювету 6 с исследуемым раствором. Обычно длина кюветы выбирается такой, чтобы концентрации 10^-3 кг/см³ соответствовал угол поворота плоскости поляризации  = 1⁰.

Рис. 4

После кюветы расположен анализатор 7, аналогичный поляризатору 4, и телескопическая система, состоящая из объектива 10 и окуляра 11, через который ведется наблюдение при уравнивании освещенностей частей поля зрения.

Отсчет осуществляется по градусной шкале 8 неподвижного лимба (с оцифровкой от 0 до 360) с помощью двух диаметрально противоположных угловых нониусов 9 (шкалы нониусов имеют по 50 делений; цена одного деления 0,02). Из показаний двух нониусов берут среднее значение (для учета эксцентриситета лимба). Отсчет снимается при наблюдении лимба и нониуса через лупы 12.

Наполнение кюветы исследуемым раствором

Перед началом измерений кювету необходимо тщательно промыть.

Наполняйте кювету раствором до тех пор, пока на верхнем конце кюветы не появится выпуклый мениск. Этот мениск сдвиньте в сторону при помощи покровного стекла. Затем на покровное стекло положите резиновую прокладку, прижмите втулкой и затяните гайкой.

После наполнения кюветы исследуемым раствором покровные стекла с наружной стороны тщательно протрите мягкой салфеткой.

В кювете не должно оставаться воздушных пузырьков. Если они имеются, то их необходимо наклонами завести в утолщенную часть кюветы, чтобы они не мешали наблюдению.

Определение угла вращения плоскости поляризации оптически активным раствором

Определение нулевого отсчета производится с кюветой, наполненной дистиллированной водой. Вращением втулки наблюдательной трубки установите окуляр по глазу на резкое изображение линии раздела полей сравнения. После этого поверните анализатор и добейтесь равенства яркостей полей сравнения в чувствительном положении. Установку на равномерную яркость полей сравнения повторите пять раз со снятием отсчетов по шкале лимба и отсчетного устройства и вычислением среднего арифметического значения. Полученное значение является нулевым отсчетом (Рис. 5).

Рис. 5 Положение лимба и поле зрения при установке анализатора на равную яркость полей сравнения в чувствительном положении при введенной кювете, наполненной дистиллированной водой ( нулевое положение)

Для определения угла вращения плоскости поляризации кювету с исследуемым раствором поместите в кюветное отделение поляриметра и закройте крышкой. Затем установите втулкой окуляр наблюдательной трубки по глазу на резкое изображение линии раздела полей сравнения (Рис. 6).

Рис. 6 Положение лимба и поле зрения после ввода кюветы, наполненной раствором, и вторичной установки окуляра на резкость изображения линии раздела полей сравнения.

Плавным и медленным поворотом анализатора установите равенство яркостей полей сравнения (Рис.7) и снимите отсчет.

Рис. 7 Положение лимба и поле зрения при установке анализатора на равную яркость полей сравнения в чувствительном положении с кюветой, наполненной раствором.

Отсчет проведите следующим образом:

Определите, на сколько градусов повернута шкала лимба по отношению к шкале первого (левого) отсчетного устройства, затем по штрихам первого (левого) и второго (правого) отсчетного устройства, совпадающим со штрихами шкалы лимба, отсчитать доли градуса.

Величина отсчета по нониусу 0,02⁰.

Оцифровка отсчетного устройства: "10" соответствует 0,10⁰; "20" соответствут 0,20⁰ и т.д.

К числу градусов, взятых по шкале лимба первого отсчетного устройства, прибавьте средний арифметический отсчет по шкале первого и второго отсчетного устройства. Таких наводок сделайте пять и возьмите среднее арифметическое из них. Из полученного среднего арифметического отсчета вычислите нулевой отсчет.