PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.XI. Název: Měření stočení polarizační roviny



Podobné dokumenty
PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. obor (kruh) FMUZV (73) dne

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.IV

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úlohač.III. Název: Mřížkový spektrometr

2.1 Stáčivost v závislosti na koncentraci opticky aktivní látky

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jan Polášek stud. skup. 11 dne

Praktikum III - Optika

Praktikum III - Optika

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum III

Fyzikální praktikum II

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

I Mechanika a molekulová fyzika

Fyzikální praktikum II

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

LMF 2. Optická aktivita látek. Postup :

Praktikum II Elektřina a magnetismus

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Fyzikální praktikum I

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 10 Název: Rychlost šíření zvuku. Pracoval: Jakub Michálek

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.10 Název: Hallův jev. Pracoval: Lukáš Ledvina

Úloha č.: XVII Název: Zeemanův jev Vypracoval: Michal Bareš dne Posuzoval:... dne... výsledek klasifikace...

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Polarizace světla. Fyzikální sekce přirodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně. T = p =

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum I

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. XXII. Název: Diferenční skenovací kalorimetrie

Fyzikální praktikum II

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Posuzoval:... dne:...

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Praktikum IV

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Praktikum II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

Fyzikální praktikum...

PRAKTIKUM... Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Odevzdal dne: Seznam použité literatury 0 1. Celkem max.

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

2 (3) kde S je plocha zdroje. Protože jas zdroje není závislý na směru, lze vztah (5) přepsat do tvaru:

Úloha 3: Mřížkový spektrometr

Praktikum III - Optika

8 b) POLARIMETRIE. nepolarizovaná vlna

PRAKTIKUM III. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Měření indexu lomu Jaminovým interferometrem

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Elektrická vodivost elektrolytů. stud. skup.

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

2. Vyhodnoťte získané tloušťky a diskutujte, zda je vrstva v rámci chyby nepřímého měření na obou místech stejně silná.

ZJIŠŤOVÁNÍ CUKERNATOSTI VODNÝCH ROZTOKŮ OPTICKÝMI METODAMI

1. Změřte průběh intenzity magnetického pole na ose souosých kruhových magnetizačních cívek

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecně fyziky MFF UK. úlohač.11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

3. Diskutujte výsledky měření z hlediska platnosti Biot-Savartova zákona.

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

Praktikum III - Optika

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu.

VIDEO ZÁMĚR ÚLOHY POMŮCKY TEORETICKÝ ÚVOD

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK

Zadání. Pracovní úkol. Pomůcky

Fyzikální sekce přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity v Brně FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM. Fyzikální praktikum 2

Praktikum III - Optika

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Tabulka I Měření tloušťky tenké vrstvy

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

Fyzikální praktikum...

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

PRAKTIKUM I Mechanika a molekulová fyzika

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

1. Změřte závislost indukčnosti cívky na procházejícím proudu pro tyto případy:

Elektronické praktikum EPR1

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 11 Název: Dynamická zkouška deformace látek v tlaku

Praktikum II Elektřina a magnetismus

Praktikum 1. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Úloha č...xvi... Název: Studium Brownova pohybu

Úkoly. 1 Teoretický úvod. 1.1 Mikroskop

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úloha č. 6. Název: Měření účiníku. dne: 16.

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

I Mechanika a molekulová fyzika

Fyzikální korespondenční seminář UK MFF V. E

Praktikum I Mechanika a molekulová fyzika

Fyzikální praktikum II

Úloha 5: Spektrometrie záření α

Úloha 15: Studium polovodičového GaAs/GaAlAs laseru

1. Určete závislost povrchového napětí σ na objemové koncentraci c roztoku etylalkoholu ve vodě odtrhávací metodou.

3. Totéž proveďte pro 6 8 hodnot indukce při pozorování ve směru magnetického pole. Opět určete polarizaci.

PRAKTIKUM IV Jaderná a subjaderná fyzika

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

1. Z přiložených objektivů vyberte dva, použijte je jako lupy a změřte jejich zvětšení a zorná pole přímou metodou.

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

Graf I - Závislost magnetické indukce na proudu protékajícím magnetem. naměřené hodnoty kvadratické proložení. B [m T ] I[A]

1. Příloha 1 Návod úlohy pro Pokročilé praktikum z biochemie I

Polarimetrické stanovení glukózy, mutarotace glukózy

Software Dynamická geometrie v optice. Andreas Ulovec Andreas.Ulovec@univie.ac.at

APO seminář 5: OPTICKÉ METODY v APO

Úloha 4: Totální účinný průřez interakce γ záření absorpční koeficient záření gama pro některé elementy

Transkript:

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK PRAKTIKUM III Úlohač.XI Název: Měření stočení polarizační roviny Vypracoval: Petr Škoda Stud. skup.: F14 Dne: 10.3.2006 Odevzdaldne: Hodnocení: Připomínky: Kapitola referátu Možný počet bodů Udělený počet bodů Teoretická část 0 3 Výsledky měření 0 10 Diskuse výsledků 0 4 Závěr 0 2 Seznam použité literatury 0 1 Celkem max. 20 Posuzoval: dne

1 Pracovní úkol 1. Změřte závislost stočení polarizační roviny na koncentraci vodního roztoku glukozyvrozmezí0 500g/l.Projednuzvolenoukoncentraciproveďte5 měření úhlu stočení polarizační roviny. Jednu vámi vybranou nenulovou koncentraci glukozy namíchejte třikrát a změřte úhel stočení polarizační roviny. Vyneste do grafu závislost úhlu stočení polarizační roviny lineárně polarizovaného světla na koncentraci. Do grafu vyneste také odhad chyby úhlu stočení polarizační roviny a koncentrace. Pro každou koncentraci vypočítejte měrnou stáčivost. Získané hodnoty měrné stáčivosti statisticky zpracujte, tj. vypočítejte střední hodnotu a její standardní odchylku. 2. Změřte Verdetovu konstantu benzenu. Vyneste do grafu závislost úhlu stočení polarizační roviny lineárně polarizovaného světla na magnetické indukci. Pro každou hodnotu magnetické indukce vypočítejte Verdetovu konstantu. Z těchto dat vypočtěte střední hodnotu Verdetovy konstanty a její standardní odchylku. 2 Teoretická část Látka je opticky aktivní pokud má odlišný index lomu pro pravotočivou a levotočivou složku světla. Při průchodu polarizovaného světla opticky aktivní látkou dojde k fázovému posunutí pravotočivé a levotočivé složky světla a výsledně ke stočení roviny polarizace. Pro úhel otočení α roviny polarizace v roztocích platí vztah α= cd, (1) kde jeměrnástáčivostlátky, ckoncentracea ddráha,pokterésvětloprochází látkou. U některých látek, které za normálních podmínek nejsou opticky aktivní, je možné pozorovat optickou aktivitu po vložení do magnetického pole. Tento jev se nazývá Faradayův. Úhel stočení α závisí lineárně na velikosti magnetické indukce B vnějšího pole podle vztahu α=v Bd, (2) kde V jeverdetovakonstantaaddélka.odvozenívztahu(2)jev[1]. Magnetické pole generujeme solenoidem. Pro magnetickou indukci na ose solenoidu platí vztah ) µ 0 NI B(a)= ln r 2+ r2 2+( ls 2 + a)2 2l s (r 2 r 1 ) ( ls 2 + a ( ) ls + 2 a ln r 2+ r 1 + r 1 + r 2 1 +( ls 2 + a)2 r2 2+( ls 2 a)2, (3) r1 2+( ls 2 a)2 kde ajevzdálenostodstředusolenoidu, µ 0 jepermeabilitavakua, Njepočet závitůsolenoidu, Ijeproudprocházejícísolenoidem, l s jedélkasolenoidu, r 1, resp. r 2,jevnitřní,resp.vnější,poloměrsolenoidu. 1

Tabulka 1: Naměřené hodnoty závislosti úhlu stočení roviny polarizace na koncentraci glukozy c α σ α g/l 500 26.78 0.18 400 20.7 0.1 300 14.68 0.04 200 10.52 0.06 200 9.72 0.08 200 9.12 0.1 100 4.66 0.05 0-0.72 0.03 Tabulka 2: Závislost úhlu stočení roviny polarizace na koncentraci glukozy, měrná stáčivost glukozy c α σ α σ g/l g 1 dm 2 g 1 dm 2 500 27.51 0.66 55 3 400 21.42 0.6 53.6 3.5 300 15.4 0.54 51.3 4.4 200 10.76 0.43 53.8 6.2 100 5.38 0.44 53.8 12.5 3 Naměřené hodnoty K měření fyzikálních veličin jsem použil tyto přístroje: Polarimetr s relativní chybou 1%. Do měření úhlu stočení roviny polarizace je vnesena chyba odhadem stejné intenzity světla procházející oběma polovinami polarimetru. Tuto chybu počítám níže. Pipeta má absolutní chybu 0.05 ml. Délka kyvety s roztokemglukozyje l g =1.0dm.Pracujemesesolenoidemodélce l s =250mm, poloměrech r 1 =30mmar 2 =56mm,apočtuzávitů N=3045.Ampérmetr má relativní chybu měření 2% z maximální hodnoty rozsahu. Délka kyvety s benzenemje l b =2.0dm.Kvýpočtuazpracováníchybjsempoužilstandardníchmetodz[2]. Stáčení roviny polarizace roztoku glukozy jsem změřil pro koncentrace 0 500 g/l. Naměřené hodnoty se statisickou chybou jsou shrnuty v tabulce 1. Pro koncentraci500g/ljsemprovedl8měřeníazjejichstatistickéchyby0.2 jsem určil jako chybu měření úhlu na polarimetru, kde ještě započítávám relativní chybu kalibrace polarimetru 1%. Koncentraci glukozy 200 g/l jsem namíchal třikrát a z výsledků měření(viz. tabulka 1) jsem určil standardní chybu koncentrace roztoku 15 g/l. Z koncentrace a úhlu stočení roviny jsem podle(1) spočítal měrnou stáčivost glukozy. Zpracované hodnoty jsem sepsal do tabulky 2 a vynesl do grafu 1. Střední hodnota měrné stáčivosti glukozy je: =(53.8 ±1.9) 10 3 g 1 dm 2 2

Tabulka 3: Naměřené hodnoty závislosti úhlu stočení roviny polarizace na proudu v solenoidu I α σ α A -3 8.84 0.31-2.5 9.65 0.36-2 10.18 0.34-1.5 10.85 0.33-1 11.65 0.36-0.5 12.35 0.35 0 13.07 0.41 0.5 13.62 0.4 1 14.26 0.4 1.5 14.95 0.4 2 15.75 0.4 2.5 16.72 0.43 3 17.11 0.47 V závislosti na magnetické indukci jsem změřil stočení roviny polarizace světla procházejícího benzenem. Naměřené hodnoty úhlu na polarimetru jsem shrnul do tabulky 3. Protože vztah(2) je lineární můžeme ze vztahu(3) spočítat střední hodnotu magnetické indukce v kyvetě a tu pak použít při výpočtu Verdetovy konstanty. Pro náš solenoid dostaneme vztah B = 0.0137{I}T. Výsledná závislost stočení roviny polarizace na magnetické indukci je shrnuta v tabulce 4 a zobrazena v grafu 2. Střední hodnota Verdetovy konstanty je: V =(505 ±39) T 1 m 1 4 Diskuse Při měření stáčení roviny polarizace světla v roztoku glokozy jsem narazil na dva hlavni problemy. Za prvé přesnost určení stejné intenzity světla při polostínové metodě výrazně ovlivnila chybu měření(spolu s přesností přístroje). Druhým problémem byla chyba koncentrace glukozy, která značně přesahovala chybu pipety a proto byla nejspíš způsobena špatnou manipulací s pipetou. Z naměřených dat jsem určil chybu 15 g/l, která výrazně znepřesňuje měření. Přesto je výsledná závislost bezpochyby lineární, jak ukazuje graf 1. Měření stáčení roviny polarizace v benzenu je podobně ovlivněno prvním problémem. Vzhledem k tomu, že naměřené úhly stočení roviny polarizace jsou menší,jevyššíchybaměření.závislostjetakélineárníjakjevidětzgrafu2. 5 Závěr Ověřiljsemlineárnostvztahů(1) a(2) grafy1a2.změřiljsem měrnou stáčivost glukozy a Verdetovu konstantu benzenu. 3

Tabulka 4: Závislost úhlu stočení roviny polarizace v benzenu na magnetickém poli, Verdetova konstanta B σ B α σ α V σ V 10 3 T 10 3 T T 1 m 1 T 1 m 1-41.1 1.6-4.22 0.72 51 8-34.3 1.6-3.42 0.77 50 10-27.4 1.6-2.88 0.75 53 13-20.6 1.6-2.21 0.74 54 17-13.7 0.3-1.42 0.76 52 21-6.9 0.3-0.72 0.76 52 42 6.9 0.3 0.55 0.81 40 44 13.7 0.3 1.19 0.81 44 22 20.6 1.6 1.88 0.81 46 18 27.4 1.6 2.68 0.81 49 13 34.3 1.6 3.65 0.84 53 11 41.1 1.6 4.04 0.88 49 10 6 Literatura =(53.8 ±1.9) 10 3 g 1 dm 2 V =(505 ±39) T 1 m 1 [1] Studijní text úlohy XI. http://physics.mff.cuni.cz/vyuka/zfp/ [2] Englich, J.: Zpracování výsledků fyzikálních měření. Praha 2000. [3] Mikulčák, J. a kol.: Matematické, fyzikální a chemické tabulky. SPN, Praha 1988. 4