Здавалка
Главная | Обратная связь

Будова і оптична схема сахариметра СУ-4



Сахариметр (рис. 4.) складається з вимірювальної головки 2 і

Рис.4. 1 - лупа; 2 - вимірювальна головка; 3 - механізм установки ноніуса; 4 -ключ; 5 - кюветне відділення; 6 - траверсу; 7 - оправа поляризатора; 8- поворотна обойма; 9 - освітлювальний вузол; 10 - регулювальний гвинт; 11 - гвинт заземлення; 12 вилка роз'єму; 13 - вставка плавка; 14 - кришка; 15 - кнопка; 16- ручка резистора; 17 - стійка; 18 - основа; 19 - рукоятка клинового компенсатора; 20- зорова труба.

освітлювального вузла 9, сполучених між собою траверсою. Траверса кріпиться через стійку 17 до основи 18. На траверсі закріплено кюветне відділення 5 для поляриметричних кювет і оправа 7 з поляризатором і напівтіньовою пластиною. З лицьової сторони вимірювальної головки розташована лупа 1 для відліку показів за шкалою і зорова труба 20. З тильною сторони вимірювальної головки знаходиться гвинт механізму 3 установки ноніуса, що служить для поєднання нульової поділки ноніуса з нульовою поділкою шкали за допомогою знімного ключа 4.

У нижній частині вимірювальної головки розташована рукоятка 19 клинового компенсатора, обертанням якого переміщають рухомий кварцовий клин і пов'язану з ним шкалу. Освітлювальний вузол 9 складається з патрона з лампою (патрон фіксується трьома гвинтами 10) поворотної обойми 8 на два положення: "С" (світлофільтр) і "Д" (діафрагма). На кришці коробки, встановленої на підставі 18, є кнопка 15 для включення освітлювача і ручка 16 резистора для регулювання яскравості поля зору. Усередині коробки (під кришкою 14) вмонтований знижувальний трансформатор. На тильній стороні коробки знаходиться вилка 12 роз'єму для підключення освітлювача сахариметра до трансформатора і плавка вставка 13 (тобто запобіжник). На тильній стороні основи знаходиться гвинт 11 заземлення. Світловий потік, що йде від джерела світла (рис.5) через світлофільтр 2 (або діафрагму 3), конденсори 4 і 5, проходить через поляризаційну призму 6. Потім поляризований потік світла проходить через напівтіньову пластину 7, розділяючу його на дві половини. Аналізатор 12 пропускає рівні по яскравості обидва половини світлового потоку, і у полі зору зорової труби, що складається з об'єктиву 13 і окуляра 14, встановленого після аналізатора,

спостерігаються дві однакової яскравості половини поля, розділені тонкою лінією і звані полями порівняняя.

Рис.5. 1 - джерело світла; 2 - світлофільтр; 3 - діафрагма; 4,5 - конденсори; 6

-плазма-поляризатор; 7- напівтіньова пластина; 8,9 - захисне скло; 10 -

рухомий кварцовий клин; 11 - нерухомий контрклин; 12 - аналізатор; 13 -об'єктив; 14 - окуляр; 15 - відбивна призма; 16 - світлофільтр; 17 - шкала; 18 -тонус; 19 – лупа

При установці кювети з розчином між поляризатором і аналізатором порушується рівність яскравостей полів порівняння, оскільки досліджуваний розчин повертає площину поляризації на кут, пропорційний концентрації розчину. Для зрівнювання яскравостей полів порівняння в сахариметрі застосовується клиновий компенсатор, що складається з трьох частин: плоськопараллельної кварцової пластинки 11 правого обертання і двох клинів - з кварцу лівого обертання. Один з них, клин 10, виконаний рухомим. Переміщенням рухомого клину (перпендикулярно оптичній осі системи) встановлюють таку сумарну товщину клинів, при якій компенсується поворот площини поляризації. При цьому відбувається вирівнювання яскравостей полів порівняння. Одночасно з рухомим клином переміщається

шкала 17. Шкала і ноніус освітлюються лампою через відбивну призму 15 і світлофільтр 16 і спостерігаються через лупу 19. У сахариметрі СУ-4 використовується міжнародна цукрова шкала, 100 градусів якої відповідають 34,62o кутовим градусам. Сахариметр при вимірюванні на l= 589,3 нм показує 100oS, якщо в камері приладу знаходиться кювета довжиною 200 мм з водним розчином сахарози, що містить в об'ємі 100 см3 26 г. хімічно чистої сахарози, зваженої в повітрі при 20°С.

4 ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

1. Після ознайомлення з пристроєм і принципом роботи сахариметра підготуйте його до роботи в наступному порядку:

• поверніть ручку 16 резистора (рис.4.) проти годинникової стрілки до упору;

• включіть сахариметр в мережу;

• включіть освітлювач кнопки 15;

• встановіть обойму 8 в положення "С" ( положення "Д" використовується при роботі з темнозабарвленими розчинами);

• навести окуляр зорової труби 20 на максимальну різкість зображення вертикальної лінії розділу полів порівняння;

• налаштуйте лупу 1 на максимальну різкість зображення штрихів і цифр шкали і ноніуса;

• встановіть ручкою 16 резистора таку яскравість поля, яка якнайменше стомлює зір і при якій найбільш чітке сприймається різниця в яскравості полів порівняння, якщо змістити ноніус на один розподіл з його нульового положення.

2. Установка нуля відлікового пристрою:

• закрийте кришку кюветного відділення без установки в ньому кювети;

• зрівняйте яскравість полів порівняння обертанням рукоятки 19 клинового компенсатора;

• сумістіть нульовий розподіл ноніуса з нульовим розподілом шкали, переміщаючи ноніус юстіровочним ключем 4;

• змістіть ноніус рукояткою 19 на декілька розподілів і знову зрівняйте яскравість полів порівняння, при цьому нульовий розподіл ноніуса повинне поєднатися з нульовим розподілом шкали; якщо поєднання немає, перемістіть ноніус ключем 4;

• повторіть операції установки нуля не менше шести разів.

Середнє арифметичне з шести відліків по ноніусу приймається за початок відліку (нульовий відлік). Нуль вважається встановленим правильно, якщо нульовий відлік відрізняється від нуля не більше ніж на одну поділку ноніуса.

3. Установка кювет і вимірювання кута обертання площини поляризації:

• помістіть кювету з розчином в кюветне відділення;

• встановіть її, обертаючи навколо осі, в таке положення, щоб лінія розділу полів порівняння ділила поле зору на дві рівні частини;

• зрівняйте яскравість полів порівняння обертанням рукоятки 19 клинового компенсатора;

• зробіть відлік за шкалою і ноніусом з точністю до 0,05oS (використовуючи пояснення, дані в інструкції до сахариметра);

• змістіть ноніус рукояткою 19 на декілька розподілів і знову зрівняйте яскравість полів порівняння, виробіть відлік; повторіть цю процедуру не менше 6 разів,

• обчисліть середнє арифметичне шести відліків;

• виміряйте кути обертання для розчинів всіх наявних концентрацій.

4. Обробка одержаних результатів:

• переведіть одержані результати в звичні градуси;

• побудуйте графік ;

• визначте по графіку невідому концентрацію Cx одного з розчинів;

• визначте питоме обертання [ ] цукру і різницю показників заломлення ( ) для одного з розчинів;

• оцініть погрішності вимірювань.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Чим відрізняється сахариметр від поляриметра?

2. Яка природа циркулярного (кругового) двопроменезаломленя?

3. Чи залежить кут повороту площини поляризації від напряму розповсюдження світла в оптично активному речовині? Наприклад, чи зміниться цей кут при зміні напрями розповсюдження на протилежне?

 

Бібліографічний список

1. Н.Д.Жевандров. Применение поляризованного света.М.,"Наука", 1987г.

2. Д.В.Сивухин. Общий курс физики, т.4 "Оптика", М, Наука,

1985г.

3. Е.А.Волкова. Поляризованные измерения. М., из-во стандартов, 1974г.

 

Опис установки

У даній роботі використовується універсальний сахариметр СУ-4. Принцип роботи сахариметра полягає в наступному. Світло від джерела проходить спочатку через поляризатор і поляризується. Потім його пропускають через напівтіньову пластину, яка розділяє світло на дві половини так, що площина поляризації обох половин світлового пучка складе однаковий кут з площиною пропускання аналізатора, розташованого після пластини. При цьому в окулярі видно два поля порівняння однакової яскравості, розділені тонкою лінією (мал. 1а).

 

Якщо в кюветне відділення між поляризатором і аналізатором помістити трубку з розчином цукру, то розчин поверне площину поляризації. Рівність полів порівняння порушиться (рис. 1б, в). Зрівнюючи яскравість полів порівняння виробляють відлік по ноніусу шкали, яку спостерігають через верхній окуляр.Поля порівняння спостерігають через нижній окуляр.

У сахариметре застосована міжнародна цукрова шкала. 100°S відповідають 34,62° кутовим. Ціна поділки основної шкали 1°S, ціна поділки ноніуса 0,05°S. Установка нуля ноніуса показана на рис. 2.

 

На рис. 3 показане положення ноніуса і шкали, що відповідне відліку „+11,55°S” (нуль ноніуса розташований правіше за нуль шкали на 11 повних поділок і в правій частині ноніуса з однією із поділок шкали суміщується його одинадцята поділка). На рис. 4 показано положення ноніуса і шкали, що відповідає відліку „-3,25°S” (нуль ноніуса розташований ліворуч нуля шкали на три повні поділки і в лівій частині ноніуса з однією із поділок шкали суміщується його п'ята поділка).

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.