光的偏振性和溶液旋光性告示牌 - 复旦大学物理教学实验中心Fudan.DOC

光的偏振性和溶液旋光性 一 注意事项 激光功率密度较大，严禁激光束射入眼睛； 本告示牌供实验者阅读，所以不要在上面写字或在表格内记录数据，更不能带出实验室。 本实验样品管属玻璃制品，使用时应轻拿轻放，用后切记放在盘中。 实验时，先将光功率计的量程置于2 mW档，以后根据需要可以把量程减小到200 ?W档。 光功率计2 mW档和200?W档的调零不一致，请思考哪部分测量必须调零，在哪一档调零？ 测量时应注意使激光束入射至探测器的中间部分。 黑纸筒可套在光功率计上遮挡杂散光，实验过程中要注意上述第5点的检查。 二 实验中常见问题及处理 由于使透过检偏器的光强最弱的位置（消光位置）比光强最强的位置更容易确定，因此建议：在验证马吕斯定律时，检偏器转动角度测量以消光位置为参考点，但在数据处理时，要注意（角度）换算。 测量各个角度时，先记录实际读数，再换算成偏转角度。 注意各个光学元件同轴等高的调节。 每次测量旋光度之前，莫忘先在放置纯水的情况下观察光强最小位置，然后放置被测溶液,光功率计调至200 ?W档级。（这里必须对光功率计调零吗？） 调换样品管时，要保证样品管的位置不变，样品管的位置的变动对测量结果影响较大。（观察前后、左右） 测量旋光度时，当光强接近最小值时，一定要缓慢旋转检偏器，测量时，始终朝一个方向旋转测角器，不能倒转。 注意：由于不能倒转，所以在旋转到接近光强最小值所对应的刻度附近时，可多读几个刻度值，取光强值最小一个所对应的刻度值为准。 角度尺按1 / 5估读。不确定度限值取0.5度。 游标卡尺, 主尺分度：1 mm, 精度：0.02 mm a = 0.02 mm 三 葡萄糖溶液的配制 （采用市售口服葡萄糖粉） （1）用电子分析天平（分辨率为0.1 mg）称量烧杯和葡萄糖的质量。 烧杯质量 = 87.1687 g；（葡萄糖+烧杯）的总质量=135.1695 g； 葡萄糖质量 = 135.1695 - 87.1687 g = 48.0008 g。 （2）在盛有48.0008 g葡萄糖粉的烧杯中加入纯水约160 ml，经充分溶解后（溶解过程尚需搅拌），注意不能将溶液溅出，倒入量筒，适当补充纯水后，得200.0 ml葡萄糖溶液。 则葡萄糖溶液的浓度： C0 = 48.0008 / 200.0 = 0.2400 g (cm-3 注意：本实验C0 = 0.300 g·cm-3 （3）不同浓度葡萄糖溶液的配置：将配置好的浓度为C0的试样倒入量筒（取50.0 ml），然后取50.0 ml的纯水倒入其中，用搅拌棒搅拌溶液，使其充分混合，便得到C0/2浓度的葡萄糖溶液。把纯水和浓度为C0的溶液按一定的容积比例混合，即可得到不同浓度的葡萄糖溶液。（本实验中所用葡萄糖溶液的浓度为C0/6、2C0/6，3C0/6，4C0/6，5C0/6，C0。） 参考表格 1) 检测半导体激光偏振性(激光透过起偏器与检偏器) 测量角度θ/° # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 旋转角度α/° 0 15 30 45 60 75 90 cosα # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # lg( cosα) # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 光强I / mW # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 用得到的数据作~ lg(cosα) 的关系图,得关系式, 验证马吕斯定律。 3) 葡萄糖溶液的比旋光率和待测浓度Cx的测量 (激光波长λ = 652 nm，C0 = 0.300 g·cm-3 ，样品管长度L＝2.000dm) 实验温度T： 　 实验前 实验中 实验后 平均值 温度T # # # # # # # # # # # # 序数 纯水对应的 不同浓度的溶液对应旋转的角度值 　 旋转角度值 θ0/° C0/6 θ1/° 2C0/6 θ2/° 3C0/6 θ3/° 4C0/6 θ4/° 5C0/6 θ5/° C0 θ6/° Cx θx/° 1 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 2 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 3 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 4 # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # 5 # # # #