методички для заочников / ПоляриметрияПЕределка
.pdfЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
УСТРОЙСТВО И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЯРИМЕТРА
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Познакомиться с принципом работы поляриметра кругового СМ-3, научиться отсчету по комбинированной шкале, определить неизвест-
ную концентрацию раствора.
ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ:
Знать: сущность явления поляризации света, оптическую схему поляриметра кругового.
Уметь: готовить растворы оптически активного вещества заданных концен-
траций, настраивать поляриметр для работы, определять цену деления лимба и нониуса шкалы прибора, правильно заполнять кювету исследуемым раствором,
определять значение угла вращения плоскости поляризации раствора, строить градуировочный график, находить неизвестную концентрацию.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Поляриметр СМ-3, кювета, оптически активное ве-
щество, бюретка с дистиллированной водой, аналитические весы.
ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ И ПОРЯДОК ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ:
1. Изучить назначение, оптическую схему и порядок измерений угла вращения плоскости поляризации с помощью кругового поляриметра. Опре-
делить цену деления отсчѐта по шкале.
2. Произвести 3-4 раза измерения углов вращения плоскости поляриза-
ции для каждого из выданных растворов. Найти средние значения. Занести ре-
зультаты в таблицу.
|
С1, % |
С2, % |
С3, % |
Сх, % |
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
ср |
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
3. По средним значениям углов вращения и известным значениям кон-
центрации построить график = f(С), проводя прямую так, чтобы она была равноудалена от экспериментальных точек и прошла через точку (0; 0).
4.По графику определить концентрацию неизвестного раствора.
5.Зарисовать оптическую схему поляриметра, оформить протокол и за-
писать вывод.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ МЕТОДОМ ПОЛЯРИМЕТРИИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Познакомиться с принципом работы поляриметра портатив-
ного П161-М, изучить правила отсчета по комбинированной шкале, опреде-
лить неизвестную концентрацию раствора.
ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ:
Знать: сущность явления поляризации света, оптическую схему поляриметра портативного П161-М.
Уметь: готовить растворы оптически активного вещества заданных концен-
траций, настраивать поляриметр для работы, определять цену деления лимба и нониуса шкалы прибора, правильно заполнять кювету исследуемым раствором,
определять значение угла вращения плоскости поляризации раствора, строить градуировочный график, находить неизвестную концентрацию графически.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Поляриметр П161-М, кювета, оптически активное вещество, аналитические весы, разновесы, бюретка с дистиллированной во-
дой.
22
ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ И ПОРЯДОК ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ:
1.Изучить порядок проведения измерений угла вращения плоскости поляризации с помощью портативного поляриметра П161-М. Определить цену деления отсчѐта по шкале.
2.Приготовить растворы оптически активного вещества заданных концентраций.
3.Измерить 3-4 раза углы вращения плоскости поляризации приготовленных растворов. Найти средние значения.
4.Измерить 3-4 раза угол вращения плоскости поляризации выданного преподавателем раствора, найти среднее значение. Результаты занести в таблицу (см. лабораторную работу №2).
5.По средним значениям углов вращения и известным значениям концентрации построить график = f(С), проводя прямую так, чтобы она была равноудалена от экспериментальных точек и прошла через точку (0; 0).
6.По графику определить концентрацию неизвестного раствора.
7.Зарисовать оптическую схему прибора, оформить протокол и записать
вывод.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ К РАБОТАМ № 2 и 3:
1.Естественный и поляризованный свет. Методы получения поляризованного света. Закон Малюса. Закон Брюстера.
2.Вращение плоскости поляризации, оптически активные вещества.
3.Назначение, оптическая схема и принцип действия поляриметра. Точность измерений по шкалам кругового и портативного поляриметров.
4.Метод поляриметрии.
5.Определение подлинности вещества с помощью поляриметра.
6.Спектрополяриметры.
23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДЕЛЬНОГО ВРАЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ МЕТОДОМ ПОЛЯРИМЕТРИИ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Закрепить опыт работы с поляриметром, совершенствовать практический навык отсчета по комбинированной шкале, определить значе-
ние удельного вращения для исследуемого вещества.
ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ:
Знать: сущность явлений поляризации света, вращения плоскости поляриза-
ции, оптическую схему поляриметра.
Уметь: готовить растворы оптически активного вещества заданных концен-
траций, настраивать поляриметр для работы, определять цену деления лимба и нониуса шкалы прибора, правильно заполнять кювету исследуемым раствором,
определять значение угла вращения плоскости поляризации раствора, строить градуировочный график, рассчитывать неизвестное значение величины удель-
ного вращения.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Поляриметр, кювета, оптически активное вещество, аналитические весы, разновесы, бюретка с дистиллированной водой.
ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ И ПОРЯДОК ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ:
1. Изучить порядок проведения измерений угла вращения плоскости по-
ляризации с помощью поляриметра. Определить цену деления и точность от-
счѐта по шкале прибора.
2.Приготовить 3 раствора оптически активного вещества произвольных концентраций (объѐмом 20 мл).
3.Измерить n раз углы вращения плоскости поляризации приготовлен-
ных растворов.
24
4. Измерить n раз угол вращения плоскости поляризации выданного
преподавателем раствора, найти среднее значение. Концентрацию рассчитать
по формуле 
. Для каждого из растворов результаты занести в табли-
цу по образцу.
Примечание: Для глюкозы, если используется слой жидкости 0,95 дм
коэффициент, k=2; если слой 1,95 дм, то k=1. Для сахарозы k0,95=1,583; k1,95=0,771.
Таблица 1
№ |
k |
α, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
Е% |
С±ΔС |
C,% |
|
|
|
|
|
|
|
) |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
опыта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
град |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Σ |
- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сред |
- |
|
|
- |
|
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
нее |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рассчитанное значение удельного
[α] =
вращения
5. Используя формулы статистической обработки результатов экспери-
мента рассчитать абсолютную погрешность 
=
; относительную погрешность Е
; оценку среднеквадратической погрешности
среднего арифметического 
для каждого опыта.
6. По полученным данным, используя формулу 
рассчитать три значения удельного вращения [α] и вычислить его среднее значение.
25
Таблица 2
№ |
[α]i |
[α] среднее |
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
7. Зарисовать оптическую схему прибора, оформить протокол и записать
вывод.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА
УСТРОЙСТВО И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО МИКРОСКОПА. ОБНАРУЖЕНИЕ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить оптическую схему поляризационного микроскопа,
научиться проводить наблюдения в поляризованном свете, обнаружить опти-
чески активные вещества и явление анизотропии в биологических объектах.
ЦЕЛЕВЫЕ ЗАДАЧИ:
Знать: теоретические основы поляризации света, определение и свойства оп-
тически активных веществ, устройство поляризационного микроскопа и отли-
чие его оптической схемы от схемы обычного биологического микроскопа.
Уметь: настраивать освещение поля зрения зеркалом, скрещивать поляризатор и анализатор, рассматривать срезы растений в поляризованном свете и делать заключение о содержании или отсутствии в них оптически активных веществ,
зарисовывать схему распределения оптически активных веществ в образцах.
ПРИНАДЛЕЖНОСТИ: Микроскоп МП-5, биологические объекты.
26
ЗАДАНИЕ К РАБОТЕ И ПОРЯДОК ЕГО ВЫПОЛНЕНИЯ:
1. Изучить назначение и оптическую схему поляризационного микро-
скопа МП-5. Оптическую схему зарисовать в тетрадь.
2.Подготовить микроскоп к работе (настроить освещение).
3.Добиться скрещенного положения поляризатора и анализатора.
4.Рассмотреть каждый из предложенных биологических объектов в по-
ляризованном свете с анализатором и без него. Установить наличие или от-
сутствие оптически активных веществ в выданных объектах.
5. Зарисовать схему расположения оптически активных веществ в объ-
ектах; перечислить объекты, в которых не выявлена оптическая анизотропия.
6. Оформить протокол наблюдений и сделать вывод о проделанной ра-
боте.
ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ:
1. Какой свет называют поляризованным? Каким образом его получают в по-
ляризационном микроскопе?
2. Порядок подготовки прибора к работе. Назначение поляризатора и анализа-
тора в оптической схеме микроскопа МП-5.
3.Оптически активные вещества. Обнаружение оптически активных веществ в биологических, гистологических объектах.
4.Анизотропия. Дать объяснение выявленной анизотропии.
5.При повороте предметного столика на 90о происходит затемнение поля зре-
ния несколько раз. В каких случаях это возможно?
27
Список литературы:
1.Рымкевич П.А. Курс физики. – М., «Высшая школа», 1985. - 464 с.
2.Грабовский Р.И. Курс физики. – М., «Высшая школа», 2003. - 608 с.
3.Ремизов А.Н. Курс физики и биофизики. – М., «Высшая школа»,2008. – 680 с.
4.Поляриметр СМ-3. Руководство по эксплуатации.
5.Поляриметр портативный П 161М. Руководство по эксплуатации.
6.Поляризационный микроскоп МП-5. Руководство по эксплуатации.
28
Учебное издание
В.Т. Казуб, Н.Н. Семѐнова
ПОЛЯРИМЕТРИЯ
Методические указания
по дисциплине «Физика»
для студентов очного отделения
Технический редактор: Браташова Т.М.
Подписано в печать _________________
Формат 60х84 1/16, бумага писчая. Усл печ. л. 1,2
Уч.-изд. л. 1,2 Тираж _______ экз. Заказ ______.
Пятигорский филиал ГБОУ ВПО ВолгГМУ
357352, г. Пятигорск, проспект Калинина, 11
29