偏振光實(shí)驗(yàn)報(bào)告-展示頁(yè)
2024-08-04 09:41本頁(yè)面
【正文】 管放到樣品架上，測(cè)出不同濃度C下旋光度值。當(dāng)面對(duì)光射來(lái)方向觀察，如果振動(dòng)面按順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，則稱右旋物質(zhì)；如果振動(dòng)面向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱左旋物質(zhì)。并作旋光度與濃度的關(guān)系直線θ~C，從直線斜率、液樁長(zhǎng)度l及溶液濃度C，可計(jì)算出該物質(zhì)的旋光率；同樣，也可以測(cè)量旋光性溶液的旋光度θ，確定溶液的濃度C。如果已知待測(cè)溶液濃度C和液柱長(zhǎng)度l，只要測(cè)出旋光度θ就可以計(jì)算出旋光率。由(52)式可知：偏振光的振動(dòng)面是隨著光在旋光物質(zhì)中向前進(jìn)行而逐漸旋轉(zhuǎn)的，因而振動(dòng)面轉(zhuǎn)過(guò)角度θ透過(guò)的長(zhǎng)度l成正比。當(dāng)其它條件均固定時(shí)，旋光度與溶液濃度C呈線性關(guān)系即 (51)比例常數(shù)與物質(zhì)旋光能力、溶劑性質(zhì)、樣品管長(zhǎng)度、溫度及光的波長(zhǎng)等有關(guān)，C為溶液的濃度。通常用旋光儀來(lái)測(cè)量物質(zhì)的旋光度。實(shí)驗(yàn)3. 旋光效應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理：線偏振光通過(guò)某些物質(zhì)的溶液后，偏振光的振動(dòng)面將旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱為旋光現(xiàn)象。一般情況下，得到的是橢圓偏振光，讓偏振片N旋轉(zhuǎn)一周，屏幕上的光斑“兩明兩暗”。特別地，利用1/4波片我們還可以得到圓偏振光和橢圓偏振光。改變?chǔ)?、δ中的任何一個(gè)都可以改變屏幕上的光強(qiáng)。MCN圖3 分振動(dòng)面干涉裝置 I0波片偏振片偏振片單色自然光考慮特殊情況，當(dāng)M⊥N時(shí)，即兩個(gè)偏振片的透振方向垂直時(shí)，出射光強(qiáng)為：；當(dāng)M∥N時(shí)，即兩個(gè)偏振片的透振方向平行時(shí)，出射光強(qiáng)為：。它們具有相同的振動(dòng)頻率和固定的相位差（同波晶片的厚度成正比），若將它們投影到同一方向，就能滿足相干條件，實(shí)現(xiàn)偏振光的干涉。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖形： 從圖形中可以看出符合余弦定理，數(shù)據(jù)正確。如圖圖2所示：P1P2線偏光單色自然光線偏光圖1 圖1中靠近光源的偏振片為起偏器，設(shè)經(jīng)過(guò)后線偏振光振幅為（圖2所示），光強(qiáng)為I0。P1P2A0A0cosθθ圖2 偏振片可作為起偏器。偏振光實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)1. 驗(yàn)證馬呂斯定律實(shí)驗(yàn)原理：某些雙折射晶體對(duì)于光振動(dòng)垂直于光軸的線偏振光有強(qiáng)烈吸收，而對(duì)于光振動(dòng)平行于光軸的線偏振光吸收很少(吸收o光，通過(guò)e光)，這種對(duì)線偏振光的強(qiáng)烈的選擇吸收性質(zhì)，叫做二向色性。具有二向色性的晶體叫做偏振片。自然光通過(guò)偏振片后，變?yōu)檎駝?dòng)面平行于偏振片光軸(透振方向)，強(qiáng)度為自然光一半的線偏振光。與夾角為,因此經(jīng)后的線偏振光振幅為，光強(qiáng)為,此式為馬呂斯定律。，1/4波片作用實(shí)驗(yàn)原理：偏振光垂直通過(guò)波片以后，按其振動(dòng)方向（或振動(dòng)面）分解為尋常光（o光）和非常光（e光）。分振動(dòng)面的干涉裝置如圖3所示，M和N是兩個(gè)偏振片，C是波片，單色自然光通過(guò)M變成線偏振光，線偏振光在波片C中分解為o光和e光，最后投影在N上，形成干涉。其中θ為波片光軸與M透振方向的夾角，δ為o光和e光的總相位差（同波晶片的厚度成正比）。當(dāng)δ=（2k+1）π（1/2波片）時(shí)，cosδ=1，出射光強(qiáng)最大，出射光強(qiáng)最??；當(dāng)δ=[（2k+1）π]/2（1/4波片）時(shí)，cosδ=0，,。當(dāng)θ=45度時(shí)，得到圓偏振光，此時(shí)讓偏振片N旋轉(zhuǎn)一周，屏幕上光強(qiáng)不變。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：半波片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表：1/4波片實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：結(jié)論：線偏振光通過(guò)1/4波片后可能變成圓偏振光，橢圓偏振光也有可能仍是線偏振光。旋轉(zhuǎn)的角度稱為該物質(zhì)的旋光度。溶液的旋光度與溶液中所含旋光物質(zhì)的旋光能力、溶液的性質(zhì)、溶液濃度、樣品管長(zhǎng)度、溫度及光的波長(zhǎng)等有關(guān)。物質(zhì)的旋光能力用比旋光度即旋光率來(lái)度量，旋光率用下式表示： (52)(52)式中，右上角的t表示實(shí)驗(yàn)時(shí)溫度(單位：℃)，是指旋光儀采用的單色光源的波長(zhǎng)(單位：nm)，θ為測(cè)得的旋光度(0
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