Исследование явления дифракции света на компакт-диске

4. График Т =f(l) должен иметь вид экспоненты, а график D =f(l) должен быть прямолинейным. Если это действительно так, то можно сделать вывод о выполнении закона Бугера.

Задание 3. Изучение зависимости поглощения света от концентрации раствора

В качестве растворяемых веществ в работе используется распространенные соединения: марганцовка, медный купорос, двухромовокислый калий и т. п.

Изучите устройство кюветодержателя. Рассмотрите кюветы, найдите на них риску, указывающую уровень раствора, и значение рабочей длины.

Для того чтобы избежать сложной процедуры приготовления растворов разной концентрации, в работе используется следующий прием: концентрация изменяется ступенчато путем последовательного добавления в чистую воду 1, 2, 3 и т. д. одинаковых капель концентрированного раствора выбранного вещества. Для дозирования одинакового размера капель можно использовать пипетку, капельницу или шприц.

1. По указанию преподавателя выберите исследуемое вещество. Вначале потренируйтесь в умении капать из шприца или капельницы отдельными и одинаковыми каплями.

2. Выберите две одинаковые кюветы средней толщины. Рекомендуется выбрать кюветы толщиной » 30 мм. Заполните их до рисок чистой водой. Еще раз протрите их торцевые поверхности и, не касаясь их пальцами, вставьте кюветы в кюветодержатель.

3. Для измерений выберите светофильтр, на котором оптическая плотность раствора имеет среднее значение. На сосудах с растворами указана рекомендуемая длина волны света.

4. По кювете с чистой водой (ручка 4 влево до упора) установите стрелку на деление Т = 100 %.

5. Осторожно переведите ручку 4 вправо до упора. Откройте крышку кюветодержателя. В рабочую кювету капните одну каплю концентрированного раствора вещества. Тщательно перемешайте раствор иглой шприца или стеклянной палочкой.

Закройте крышку кюветного отделения. Запишите значения коэффициента пропускания Т и оптической плотности D этого раствора.

6. Аналогичные измерения следуеит провести при постепенном увеличении концентрации раствора, добавлением 2, 3, 4 и т.д. капель. Необходимо получить 6-8 точек, но при этом не желательно проводить измерения, когда оптическая плотность раствора становится слешком большой. Перед каждым новым измерением следует устанавливать прибор на Т= 100 % по чистой воде. Чтобы улучшить условия проведения опыта можно за один раз капать не по одной, а по две или даже по три капли.

7. Если измерения не удались, все следует начать сначала, слив раствор и прополоскав рабочую кювету.

8. Постройте зависимость оптической плотности раствора от числа капель (точный пересчет концентрации каждого раствора в данном опыте не производят).

9. Если график имеет прямолинейный вид, то можно сделать вывод о выполнении закона Бера.

После завершения измерениий приведите рабочее место в порядок: выключите колориметр, слейте использованные растворы, сполосните и протрите кюветы, промойте шпириц, протрите кюветное отделение прибора.

[1] Радиусы зон определяются по формуле Rk= {(nabλ/(a+b)}1/2, где а

и b -

расстояния от пластинки до источника и до точки наблюдения, n

- порядковый номер зоны, считая от центра пластинки, λ

–длина волны. Для понимания этого материала следует изучить раздел «Дифракция света. Простейшие дифракционные явления» по вузовскому учебнику.