旋光儀的使用試用

【實驗目的】1、通過實驗熟悉旋光計的結(jié)構(gòu)原理和使用調(diào)節(jié)方法；2、測定旋光液體（葡萄糖溶液）的旋光角，并求出濃度；3、了解三蔭板的作用。

第1頁/共16頁第一頁，共17頁。【實驗原理】光是一種電磁波，我們以電場強度矢量作為光波振動方向。如圖所示光波振動的方向與光的前進方向垂直。普通光的光波在各個不同的方向上振動。若光就只在一個方向（偏振面）上振動，這種光就叫做平面偏振光。第2頁/共16頁第二頁，共17頁。

偏振光通過某種物質(zhì)后，其振動面將以光的傳播方向為軸線轉(zhuǎn)過一定的角度，這種現(xiàn)象叫做旋光現(xiàn)象。旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度。

凡能使線偏振光通過后將其振動面旋轉(zhuǎn)一定角度的物質(zhì)，稱作旋光性物質(zhì)。旋光性物質(zhì)不僅限于像石英、朱砂等固體，還包括糖溶液、松節(jié)油等具有旋光性質(zhì)的液體。不同的旋光性物質(zhì)可使偏振光的振動面向不同方向旋轉(zhuǎn)。若面對光源，使振動面逆時針旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為左旋物質(zhì)；使振動面順時針旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱為右旋物質(zhì)。第3頁/共16頁第三頁，共17頁。第4頁/共16頁第四頁，共17頁。1．比較法若要測定某種待測溶液的濃度C，應使用與待測溶液相同的溶質(zhì)、溶劑精確制備特定濃度的“標準溶液”，在同波長、同溫度下測出“標準溶液”的旋光角和待測溶液的旋光角，則：第5頁/共16頁第五頁，共17頁。（18-3）第6頁/共16頁第六頁，共17頁。2．直接測定法在能獲得待測溶液的旋光率的情況下，測出待測溶液在厚度為L時的旋光角由（18—4)即可計算濃度。第7頁/共16頁第七頁，共17頁?！緦嶒瀮x器】圖1旋光儀構(gòu)造示意圖1.底座；2．度盤調(diào)節(jié)手輪；3．刻度盤；4．目鏡；5．度盤游標；6．物鏡；7．檢偏片；8．測試管；9．石英片；10．起偏片；11．會聚透鏡；12．鈉光燈光源第8頁/共16頁第八頁，共17頁。

測量采用三蔭法，鈉光燈發(fā)出的光經(jīng)起偏片后成為平面偏振光，在三蔭板處產(chǎn)生三分視場。檢偏片與刻度盤連在一起，轉(zhuǎn)動度盤調(diào)節(jié)手輪即轉(zhuǎn)動檢偏片，可以看到三分視場各部分的亮度變化情況，如圖2所示。其中（a）、（c）為大于或小于零度視場，（b）為零度視場，（d）為全亮視場。找到零度視場，從度盤游標處裝有放大鏡的視窗讀數(shù)。

a．>或<零度視場b．零度視場c．<或>零度視場d．全亮視場圖2零度視場的分辨第9頁/共16頁第九頁，共17頁。

將裝有一定濃度的某種溶液的試管放入旋光儀后，由于溶液具有旋光性，使平面偏振光旋轉(zhuǎn)了一個角度，零度視場便發(fā)生了變化，轉(zhuǎn)動度盤調(diào)節(jié)手輪，使再次出現(xiàn)亮度一致的零度視場，這時檢偏片轉(zhuǎn)過的角度就是溶液的旋光度，從視窗中的讀數(shù)可求出其數(shù)值。

如圖3所示，讀數(shù)裝置由刻度盤和游標盤組成，其中刻度盤與檢偏鏡連為一體，并在度盤調(diào)節(jié)手輪的驅(qū)動下可轉(zhuǎn)動。為了避免刻度盤的偏心差，在游標盤上相隔180度對稱地裝有左右兩個游標，測量時兩個游標都讀數(shù)，取其平均值。

圖3旋光儀讀數(shù)示意圖第10頁/共16頁第十頁，共17頁?！緦嶒瀮?nèi)容】(1)接通電源并開啟儀器電源開關，約5分鐘后鈉光燈發(fā)光正常，就可以開始工作；(2)調(diào)節(jié)旋光儀的目鏡，使視場中a、b區(qū)域及分界線十分清晰；轉(zhuǎn)動檢偏器，觀察并熟悉視場明暗變化的規(guī)律；(3)熟悉角游標尺的讀數(shù)方法，記錄儀器誤差；(4)檢查儀器零位是否準確，即在置管處未放盛液管或放進充滿蒸餾水的盛液管，將刻度盤調(diào)到，觀察零度視場亮度是不是“均勻暗視場”，如不是，說明有零位誤差，應在測量中扣除。調(diào)節(jié)方法是：轉(zhuǎn)動度盤調(diào)節(jié)手輪，使視場亮度（昏暗程度）一致，從左右兩游標窗中讀取零位讀數(shù)，記為φ標準L與φ標準R，填入表中；(5)測定旋光角：將盛液管放入置管處，注意使其中的小液泡不要擋在光路中。由于待測液的旋光作用，視場變成了不均勻視場，轉(zhuǎn)動度盤調(diào)節(jié)手輪，使視場重新恢復為“均勻暗視場”，如圖2（b）所示的狀態(tài)，再從讀數(shù)窗上讀數(shù)，讀數(shù)是正的為右旋物質(zhì)，讀數(shù)是負的為左旋物質(zhì),采用雙游標讀數(shù)法可按下列公式求得結(jié)果；第11頁/共16頁第十一頁，共17頁。（6）．改換其他濃度的糖溶液的盛液管，重復上述實驗，把得到的數(shù)據(jù)填入表中第12頁/共16頁第十二頁，共17頁。注意事項（1）溶液應裝滿試管，不能有氣泡。如果試管中有氣泡，應使氣泡處于試管凸起處；（2）試管和試管兩端透明窗均應擦凈才可裝上旋光儀；（3）操作中注意將試管放妥，避免將其摔踤；（4）儀器電源不要反復連續(xù)地開關，若鈉光燈熄滅，需停幾分鐘后再開。第13頁/共16頁第十三頁，共17頁。【數(shù)據(jù)處理】1）計算A、B、M管溶液的旋光角。2）用直接法求出A葡萄糖溶液的濃度并用誤差傳遞公式計算誤差。第14頁/共16頁第十四頁，共17頁。3）用比較法測出B葡萄糖溶液的濃度并用誤差傳遞公式計算誤差。（4）判斷本實驗用的糖溶液是何種旋光物質(zhì)（是左旋還是右旋物質(zhì)）第15頁/共16頁第十五頁，共17頁。感謝您的觀看！第16頁/共16頁第十六頁，共17頁。內(nèi)容總結(jié)【實驗目的】。若光就只在一個方向（偏振面）上振動，這種光就叫做平面偏振光。旋光性物質(zhì)不僅限于像石英、朱砂等固體，還包括糖溶液、