文档介绍：旋光效应实验报告“旋光效应”实验课教案一、背景知识 1911年,阿喇果发现,当线偏振光通过某些透明物质时,它的振动面将会绕光的传播方向转过一定的角度。这种现象就叫旋光效应,光的振动面转过的角度称为旋光度,使光的振动面产生旋转的物质叫做旋光物质。常见的旋光物质有:石英、朱砂、酒石酸、食糖溶液、松节油等。利用旋光仪可以测定这些物质的比重、纯度或浓度。二、实验目的 1、了解旋光仪设计原理。 2、学会用旋光仪测糖溶液的旋光率及浓度。三、教学方式教师讲解与教学互动相结合。旋光效应和牛顿环实验的讲解各占15分钟左右,剩余的120分钟学生独立做这两个实验,详细记录实验数据;课后认真独立完成和提交实验报告。四、实验器材旋光仪,已知浓度的糖溶液样品三管,未知浓度的糖溶液一管。五、实验原理对于晶体一类的旋光物质,旋光度Q与光所透过的晶体厚度成正比;若为溶液,则正比于溶液在玻璃管中的长度L和溶液的浓度C: Q=αCL. 式中的比例系数α称为旋光率,其含义为当L=10cm,c=1g/cm3时光振动方向转过的角度。实验采用钠灯作为光源,实验过程中通常温度变化很小,可以忽略。玻璃管长度L已知,转角Q需要测量出来,这样,根据已知浓度C即可算出旋光率α,再根据已知的α即可测定未知糖溶液浓度C。本实验采用的仪器为旋光仪,它的主要结构如图1所示。其中,起偏镜4和检偏镜7由透明的尼科耳棱镜制成;钠黄光经聚光镜3和起偏镜4后成为与尼科耳棱镜透振方向平行的线偏振光。半影片5两侧是透明玻璃,中间为由石英制成的对钠黄光的λ/2波片,三者粘在一起形成平面圆片,以产生三分视场。于是,线偏振光分别经石英晶体和两侧玻璃后成为夹角为2θ的两束线偏振光,如图3中P石英和P玻璃所示。在未放入糖溶液试管情况下,随着检偏器的转动,目镜中将看到的三分视场的变化如图3所示,:中部暗、两侧较亮,视场分界线清晰;:三分视场的界线消失,全视场为很暗的黄色;:中部较亮、两侧很暗,视场分界线清晰;:三分视场的界线消失,整个视场呈亮黄色。由于人眼判断两个区域的暗度是否相同比判断亮度是否相同要灵敏得多。因此,在未放入待测物质时,应将检偏器透光方向转向图3中“P检”所示位置,并记下该位置所对应的刻度盘零位读数。将糖溶液试管放入试管筒。此时,由半影片出射的两束线偏振光的夹角虽然仍为2θ,但通过糖溶液后它们的振动面都沿同一方向转过了相同的角度Q。于是转动检偏镜使视场再次回到图3所示的状况,则检偏镜所转过的角度Q即为被测糖溶液的旋光度。六、实验步骤 1、打开电源,使钠灯预热5分钟。 2、调节并记录未放入待测物质时的零位读数。调节望远镜调焦手轮,使三分视场清晰。转动度盘手轮,当三分视场刚消失且整个视场变为较暗的黄色时,看度盘和游标是否在零线上;若不一致,应分别记录两边的初始值,并在测量结果中刨去该初始值。 3、依次选取三支不同长度的、注满已知浓度的糖溶液试管放入旋光仪测试管内,测定溶液的旋光度,并计算旋光率。每支试管各作三次测量,每次测量都须记录左右游标读数。 4、利用测得的旋光率α测量未知糖溶液浓度。将未知浓度的糖溶液试管放入旋光仪中,测旋光度三次取平均值。 5、关闭电源,整理好仪器。七、思考题 1、旋光度的大小与哪些因素有关? 2、半影片作用是什么?半影片中石英两侧的玻璃的厚度有无要求?为什么? 3、旋光仪中若不使用半影片测量能否进行?两者结果有无差别? 4、为什么要选择亮度相等的暗视场进行读数? 5、根据你的测量结果,能否判断被测糖溶液是左旋物质还是右旋物质? 实验报告题目:法拉第旋光效应姓名翟浩淋学院专业应用物理学班级学号班内序号 XX年10月4日【实验目的】。 ,验证法拉第—费尔德定律θ=VBL。。。【实验仪器】 LED发光二极管,偏振片,透镜,直流励磁电源,导轨,偏振片,集成霍尔援建,5V稳压电源等。【实验原理】介质因外加磁场而改变其光学性质的现象称之为磁光效应。其中,光通过处于磁场中的物质时偏振面发生旋转的效应较为重要,我们称这种偏振面的磁致旋转效应为法拉第效应。它与克尔效应一起揭示了光的电磁本质,是光的电磁理论的实验基础。法拉第在寻找磁与光现象的联系时首先发现了线偏振光在通过处于磁场当中的各向同性介质时其偏振面发生旋转的现象。在磁场不是非常强时,偏振面的旋转角度?与介质的长度及磁感应强度在光的传播方向上的分量B成正比??BlV 比例系数V成为维尔德常数,它取决于光的波长和色散关系,一般物质的维尔德常数比较小,表1给出了几种材料的维尔德常数V。法拉第效应与自然旋光不同。在法拉第效应中对于给定的物质,光矢量的旋转方向只由磁场的方向决定,而与光的传播方向无关,即当光线经样品物质往返一周时,旋光角将倍增