ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 43

Тема: Определение показателя преломления жидкости с помощью рефрактометра.

Цель работы: овладеть рефрактометрическим методом определения показателя преломления жидкости, исследовать зависимость показателя преломления раствора от его концентрации. По графику зависимости n =f( C ) определить процентное содержание соли в растворе жидкости неизвестной концентрации.

Приборы и принадлежности: рефрактометр ________ , дистиллированная вода, исследуемые растворы, пипетка.

Краткая теория: Для быстрого определения показателя преломления жидкости используют рефрактометры. Измерение показателя преломления при помощи рефрактометра сводится к измерению величины предельного угла полного внутреннего отражения.

Явление полного внутреннего отражения имеет место при переходе света из среды оптически более плотной в среду оптически менее плотную. При этом переходе угол преломления больше, чем угол падения. Поэтому с увеличением угла падения, угол преломления также увеличивается, но при определенном угле падения угол преломления становится равным 90^о . Преломленный луч скользит по границе раздела, не выходя из первой среды. Такой угол падения называется предельным углом полного внутреннего отражения, т.к. для углов падения больших, чем предельный, лучи возвращаются обратно в первую среду. Величина предельного угла _пред связана с абсолютными показателями преломления n₁ и n₂ сред:

sin _пред = n₂ / n₁ ,

где n₁ - абсолютный показатель преломления первой, оптически более плотной среды, n₂ - абсолютный показатель преломления второй, оптически менее плотной среды.

Если лучи света идут в обратном направлении, т.е. из среды оптически менее плотной в среду оптически более плотную, то изменится только направление хода лучей. В этом случае лучу с углом падения 90^о будет соответствовать в более плотной среде преломленный луч с углом преломления, равным _пред .

При наблюдении границы раздела через линзу происходит разделение поля зрения на две части: темную и светлую. Светлую часть образуют лучи, идущие из оптически менее плотной среды (например - водный раствор) в оптически более плотную (например - специальное стекло с большим показателем преломления), под любыми углами падения от 0^о до 90^о. По положению границы раздела между темной и светлой частями поля зрения можно судить о величине предельного угла _пред и, следовательно, о показателе преломления испытуемой жидкости при неизменном и известном показателе преломления стекла рефрактометра.

С помощью рефрактометра определяют показатель преломления жидкостей, имеющих различные и известные концентрации растворенного вещества. По полученным данным строят калибровочную кривую зависимости n = f ( C ) , по которой в дальнейшем находят концентрацию исследуемой жидкости.

Ход работы:

Т А Б Л И Ц А

Работа выполнена:

Дата ___________ _______________________

Подпись преподавателя __________________

Зависимость показателя преломления от концентрации раствора

Вывод: Х = Х_ср. Х_ср. =

Х_ср. - определяется из графика.

Работу выполнил студент: ____________________________

Работа зачтена: Дата _______________ _______________

Подпись преподавателя ______________