“旋光效应”测糖溶液的浓度.docx

复旦大学自学物理实验报告实验名称: “旋光效应”测糖溶液的浓度姓名: 马霜玉学号: ********** 指导教师:童培雄复旦大学自学物理实验报告 1********** 马霜玉一、实验名称“旋光效应”测糖溶液的浓度二、实验目的了解光的偏振现象及旋光现象,并利用糖溶液的旋光性通过旋光装置测得比旋光度。三、实验器材葡萄糖溶液(自配)、烧杯、量筒、旋光效应实验装置、数字式万用表(或直流数字电流表) 四、实验内容 1、偏振光的检测: 先不放玻璃筒,打开激光器,激光(部分偏振光)通过起偏振片(偏振片 A)后产生的偏振光再通过检偏振片(偏振片 B)照在硅光电池(中心)上。硅光电池输出端接数字式万用表的电流挡。转动检偏振片,使屏上光斑最暗(或硅光输出电流最小)。停止转动检偏振片(检偏振片是否与起偏振片相差 90°?)。放上盛有水的玻璃筒。通过观察水中光柱,调节玻璃筒位置,使激光从玻璃筒的中间穿过,倒出玻璃筒内的水。实验现象: 检偏振片与起偏振片相差 90° 复旦大学自学物理实验报告 2********** 马霜玉现象分析: 光是电磁波,是一种横波(用两个互相垂直的振动矢量电场强度 E与磁场强度 H来表征),实验证明光效应主要由电场 E引起的,并且把 E矢量叫做光矢量。如果光矢量 E在一个垂直于光波前进方向的平面内只沿一个固定方向作振动,这种光称为直线偏振光,简称线偏振光(或称平面偏振光)。如果光振动强度在各个方向分布不均匀,则称这种光为部分偏振光。偏振光可以人工产生,当自然光通过人造偏振片而得到偏振光。自然光通过起偏振片可变成偏振光,人造偏振片是用賽璐珞或透明材料薄片制成的。由于在薄片表面涂的细微晶体能吸收某一方向的光振动,所以光振动只能在另一个方向上通过。这个方向称“偏振化方向”。常用“?”记号表示。同样起偏振片也可作为检偏振片来检测偏振光。 2、旋光物质的厚(长)度与旋转角关系:取25g 葡萄糖粉倒入量筒中, 加水到 100ml ,配成浓度为 25% 的葡萄糖溶液。先在玻璃筒中倒入20ml 葡萄糖溶液,轻轻把玻璃筒放入玻璃筒固定架上。转动检偏振片,当屏上光斑最暗时,电流表(或电压表)显示的数值最小,记下此时的检偏振片所处的位置(角度)与玻璃复旦大学自学物理实验报告 3********** 马霜玉筒内溶液高度。再倒入 20ml 葡萄糖溶液,重复以上步骤,记录实验数据。(注: 每次重复实验时都应调整激光器,使激光(部分偏振光)通过起偏振片(偏振片 A)后产生的偏振光再通过检偏振片(偏振片 B)照在硅光电池(中心) 上。) 实验原理: 当偏振光通过某些透明物质时,偏振光的振动面(在线偏振光中,光振动方向与光传播方向所成的平面,即振动面)以光的传播方向为轴线旋转一定角度,这种现象称为旋光现象,这些物质称为旋光物质。振动面旋转的角度与物质的性质、长(厚)度以及入射光波长、温度等有关。当溶液的浓度为 1g/ml ,旋光管的长度为 1dm 时,测得的旋光度称为比旋光度,用[α] tλ表示,即[α] tλ= α/CL t为测定时的温度,λ为所用光源的波长(如果标记为 D,则使用钠光波长为 589nm ),α为测得的旋光度( °),C为被测溶液的浓度( g/ml ),L为盛液管的长度( dm)。例如,用钠光灯作光源,在 20℃时测定葡萄糖的比旋光度为+ °。“