Визначення показника заломлення та концентрації водних розчинів за допомогою рефрактометра

1. 
   Лабораторна робота № 5
   

Визначення показника заломлення та конЦЕНТРАЦІЇ водних розчинів за допомогою рефрактометра

1. 
   Увімкнути рефрактометр в мережу 220 В.
   
2. 
   Відкрити верхню камеру рефрактометра.
   
3. 
   Витерти фільтрувальним папером поверхні вимірювальної призми В і освітлювальної А.
   
4. 
   Нанести піпеткою 2–3 краплини досліджуваного розчину на чисту та суху поверхню вимірювальної призми В та плавно закрити верхню камеру.
   
5. 
   Спрямувати світло через вікно верхньої камери на призму А.
   
6. 
   Навести окуляр зорової труби на різке зображення шкали приладу та, користуючись компенсатором, усунути кольорове забарвлення межі розділу світлої та темної зон поля зору.
   
7. 
   Пересуваючи зорову трубу, сумістити три риски (- - -) з межею між темною та світлою зонами поля зору і визначити за лівою частиною шкали показник заломлення розчину , а за правою – концентрацію розчину.
   
8. 
   Для кожного з розчинів вимірювання згідно п.п. 2–7 повторити тричі.
   
9. 
   Знайти середні значення показників заломлення та концентрацій розчинів і оцінити похибки вимірювань.
   
10. 
    За відомими середніми значеннями показників заломлення досліджуваних розчинів та показником заломлення скла () обчислити за формулою (3) граничні кути , що відповідають початку повного внутрішнього відбивання світла для межі розділу скло–досліджуваний розчин.
    
11. 
    Результати вимірювань та розрахунків записати в таблицю 1.
    
12. 
    Побудувати та проаналізувати графіки залежності величини показника заломлення розчину та граничного кута від концентрації водного розчину цукру.
    

№ розчину	№ з/п			δ, %	С, %	ΔС	δС,%
1	1
	2
	3
	сер.
2	1
	2
	3
	сер.
3	1
	2
	3
	сер.
4	1
	2
	3
	сер.

1. 
   Сформулюйте основні закони геометричної оптики.
   
2. 
   Що називається абсолютним і відносним показниками заломлення середовища та який їх фізичний зміст?
   
3. 
   Який принцип дії рефрактометра РПЛ–2?
   
4. 
   Поясніть суть явища повного внутрішнього відбивання.
   
5. 
   Який кут називається граничним кутом?
   
6. 
   Чому виникає та як усунути кольорове забарвлення межі поля зору в рефрактометрі при використанні для його роботи білого світла?
   

1. 
   Майже на кінцях оптичної лави розмістити світний предмет та білий екран і виміряти відстань між ними. Збиральна лінза повинна мати фокусну відстань таку, щоб виконувалася умова >4F (див. рис. 1.7).
   
2. 
   Розмістити збиральну лінзу між світним предметом та екраном і, пересуваючи її, знайти спочатку перше чітке збільшене зображення стрілки на екрані та визначити положення лінзи.
   
3. 
   Переміщати лінзу далі вздовж оптичної лави та знайти друге, чітке зменшене зображення світного предмета. Зафіксувати це положення лінзи за шкалою відліку оптичної лави та визначити відстань між двома фіксованими положеннями лінзи.
   
4. 
   За формулою (1.10)
   

5. 
   Повторити експеримент для 3 – 5 різних значень відстаней та визначити середнє значення для фокусної відстані збиральної лінзи.
   
6. 
   Сумістити збиральну лінзу з розсіювальною лінзою та повторити аналогічні вимірювання, передбачені п.п. 1 – п.п. 3, і за формулою (1.11)
   

7. 
   За формулою (1.12)
   

9. 
   Результати вимірювань та обчислень записати в таблицю1.
   

Збиральна лінза
№ з/п
1
2
3
сер.
Розсіювальна лінза
№ з/п
1
2
3
сер.

1. 
   Запишіть і проаналізуйте формулу тонкої лінзи.
   
2. 
   Що називається головним фокусом, головною та побічною оптичними вісями лінзи?
   
3. 
   Які властивості середовища та матеріалу лінзи впливають на величину фокусної відстані лінзи?
   
4. 
   Запишіть та поясніть формулу для оптичної сили суміщених тонких лінз.
   
5. 
   З’ясуйте суть методу визначення фокусної відстані збиральної лінзи.
   
6. 
   Які особливості методики розрахунку фокусної відстані розсіювальної лінзи?
   
7. 
   Що називають лінійним збільшенням лінзи? Як визначити збільшення оптичної системи?
   
8. 
   Побудуйте зображення для збиральної та розсіювальної лінз. (Розгляньте всі можливі випадки).