旋光仪实验报告Word格式.docx

1、 往蔗糖中加入盐酸使其完全变成转化糖，稀释至44ml. 则40ml的转化糖溶液旋光度为：2 = 2 + 由以上两式可得：1 1.12 = 1 1.12由于蔗糖分子量为342，转化糖分子量为360，所以Z1、Z2的关系为：Z2 = Z1联合上述式子可得：Z1 = 式中，计算时可以先忽略0.0490Z1这一项，算出Z1的近似值，在逐次逼近算出Z1的较准确值。最后，蔗糖纯度为：蔗糖纯度 = 100%3.旋光仪原理 物质的旋光性测量原理如图所示。首先将起偏镜与检偏镜的偏振方向调到正交，观察到视场最暗。然后装上待测旋光溶液的试管，因旋光溶液的振动面的旋转，视场变亮，为此调节检偏镜，再次使视场调至最暗，这

2、时检偏镜所转过的角度，即为待测溶液的旋光度。 由于人们的眼睛很难准确地判断视场是否全暗，因而会引起测量误差。为此该旋光仪采用了三分视场的方法来测量旋光溶液的旋光度。从旋光仪目镜中观察到的视场分为三个部分，一般情况下，中间部分和两边部分的亮度不同。当转动检偏镜时，中间部分和两边部分将出现明暗交替变化。 当放进了待测旋光液的试管后，由于溶液的旋光性，使线偏振光的振动面旋转了一定角度，使零度视场发生了变化，只有将检偏镜转过相同的角度，才能再次看到零视场，这个角度就是旋光度。三、实验步骤1.糖溶液的制备1）用天平称量20g蔗糖，使其溶解，配置100ml的蔗糖溶液；2）将蔗糖溶液过滤后倒入40ml至50

3、ml量筒中，滴加10滴盐酸，稀释至44ml；3）将溶液倒入小烧杯中，在水浴锅中加热到7080，保温15min，使蔗糖全部转化为葡萄糖，并冷却至室温。2.调整旋光仪1） 接通电源，开启电源开关，约五分钟后，钠光灯发光正常，便可使用；2） 调节旋光仪调焦手轮，使其能观察到清晰的三分视场；3） 转动检偏器，观察并熟悉视场明暗变化的规律，调节至零度视场，即三分视界消失，三部分亮度相等，视场较暗，记录游标盘的读数0；4） 用去离子清洗旋光管T，再用少许蔗糖溶液清洗。将蔗糖倒入旋光管中并充满，旋紧盖子，使有球的一端朝上，将气泡赶入玻璃球内。擦拭干净旋光管和两端的玻璃面，放入旋光仪中，测量蔗糖的旋光度和蔗糖

4、溶液温度t1.5） 用同样的方法测量转化糖的旋光度和蔗糖溶液温度t2.四、数据处理1.原始数据测量零点及蔗糖、转化糖的旋转角 M = 20.0002g t1=23.2 t2=23.4项目12345左右零点（0）0蔗糖（）28.7028.3027.6028.0028.90转化糖（174.40174.70174.20174.30174.902. 蔗糖、转化糖的旋转角平均蔗糖（1）转化糖（2）174.50则蔗糖的旋转角 1 = 28.30-0 = 28.30转化糖的旋转角 2 = 174.50-180 = -5.503.蔗糖纯度的计算由公式Z1 = 进行逐次逼近求得Z1 = 19.4065g 则蔗糖

5、纯度 = 100% = 97.03%五、分析讨论（提示：分析讨论不少于400字）1实验中三分视场的方法是利用放进存有待测溶液的试管后，由于溶液具有旋光性，使平面偏振光旋转了一个角度，零度视场便发生了变化。转动检偏镜一定角度，能再次出现亮度一致的视场。三分视场是亮与暗的交界，人眼能够清晰的观测其变化。 实验中当旋转检偏器使线偏振光方向连续变化时, 由于两边的光没有经过半波片，在检偏器前边的光偏振方向如P1，而中间的光因为经过了半波片，偏振方向为图中P2，三分视场中间部分与两边部分将出现明暗的连续变化，会出现以下四种情况： 由马吕斯定律I = I0cos2和上图可知：三分视场均匀亮与均匀暗时 ,检

6、偏器透振方向角度相差/2，因为暗视场下光强随角度变化的灵敏度比亮视场灵敏度要高, 所以将三分视场均匀暗的位置作为仪器的读数位置。实验中我首先使用三分视场均匀亮测量刻度盘的零点，但发现五次测量结果最大值和最小值相差5左右，而使用暗视场测量时，误差在0.5范围内，这充分说明使用暗视场作为零点效果最好。2实验中凡是有螺纹的测微仪器，会由于内外螺纹间隙引入的误差 实验中每一次旋转检偏器的度盘转动手轮时，应该朝一个方向旋转检偏器的度盘转动手轮，直到视场中三部分弱照度相等（零度视场）为止。如果旋转过了测量点，则应该反方向旋转超过测量点，重新正向旋转，以消除螺距引起的空程误差。3实验中没有放糖溶液的时候我们

7、调清晰的视场会在放入糖溶液后变得模糊，由于糖的折射率与溶液的浓度有关，因而不同浓度蔗糖或转化糖的T型管放入后，由于折射率的变化，调清晰的视场也会变得模糊，均需要重新调节焦距，此时如果忘记调焦也会产生实验误差，如果每次测量都调焦会提高测量的精度。4 . 关于计算Z1的不确定度问题，由公式前后都包含Z1，不太好直接计算，所以将等式右边的Z1直接用计算出的结果Z1=19.4065g代替，再把T型管长度L，以及温度t全部看成常量，计算出分母数值，则等式化为： = 0.574（1 1.12）计算过程如下：s（1） = = 0.428（度2）U（1） = = = 0.819（度）（2） = = 0.238（度2）U（2） = = 0.612（度）= = 0.574 = = 0.6085g则Z1 = （19.40650.6085）g六、实验结论1. 当线偏振光通过蔗糖溶液后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。旋转的角度称为旋光度。2. 由单色光源发出光线经起偏器后变为线偏振光, 在放入待测溶液前调节目镜的焦距使视场更清晰, 再调节检偏器, 使视场最暗。当放入待测溶液后由于旋光性,视场由暗变亮。旋转检偏器,使视场重新变暗, 所转过的角度就是旋转角,进而就可以代入公式求出蔗糖纯度。七、原始数据（要求与提示：此处将原始数据拍成照片贴图即可）