Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Устройство и работа составных частей прибора



Составные части прибора (рис.4):

1 – кронштейн

2 – соединительная трубка

3 – головка анализатора

4 – оправа окуляра

5 – отсчётная лупа

6 – трубка для растворов

7 – втулка

8 – раковина

9 – зеркало

Головка анализатора состоит из зрительной трубки, неподвижного лимба с градусной шкалой и совместно вращающихся частей: анализатора, нониуса и отчётной лупы. Головка анализатора с поляризационным устройством соединены соединительной трубкой. В разрез соединительной трубки устанавливается трубка для растворов.

На соединительной трубке крепится зеркало в оправе. Анализатор, как и поляризатор, изготовлен из поляроидной плёнки, заклеенной между двумя защитными стёклами.

Поляризационное устройство состоит из поляризатора, оранжевого светофильтра, кварцевой пластинки.

Трубка для растворов имеет длину стеклянной трубки 95, 04мм. На концах трубки запрессованы металлические втулки, на которые навинчиваются раковины, прижимающие покровные стёкла. Между раковиной и покровным стеклом помещается резиновая прокладка, предохраняющая покровное стекло от возникновения в нём натяжения при его закреплении.

Зрительная трубка служит для наблюдения двойного поля зрения и состоит из объектива и окуляра. Вращением оправы окуляра производится установка окуляра по глазу на резкость изображения линии раздела поля зрения.

На неподвижном лимбе (рис.5) вправо и влево от нуля нанесено 20 делений. Цена деления лимба 1°. В плоскости лимба на подвижной втулке имеются два нониуса – левый и правый. Каждый нониус разделён на 10 делений. Минимальное значение величины отсчёта по нониусу 0, 1°.

Отсчёт производят в следующем порядке.

Сначала посмотреть, на сколько полных градусов повёрнут нуль нониуса по отношению к лимбу. Если нулевой штрих нониуса при установке на равенство яркостей частей поля зрения оказался относительно нулевого штриха лимба смещённым по часовой стрелке, то отсчёту приписывается знак (+), если против часовой стрелки – знак (-).

Затем подсчитать число делений от нуля нониуса до штриха нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба. Умножить полученное число делений на 0, 1°. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавить отсчёт по нониусу.

Пример. Рассмотрим рис.5. Нуль нониуса по отношению к лимбу повёрнут на одно полное деление, т.е. на один градус. Нулевой штрих смещён по часовой стрелке. Следовательно, отсчёту приписывается знак (+). По правому нониусу считаем число делений от нуля нониуса до штриха, совпадающего с градусным штрихом лимба. Число делений равно 9, т.е. по

9× 0, 1°= 0, 9°.

Соответственно, получаем:

1°+ 0, 9°= 1, 9° - отсчёт по нониусу.

 

Порядок выполнения работы:

 

Упражнение 1. Определение нулевого отсчёта прибора.

Нулевой отсчёт определить без трубки для растворов:

а) вращением оправы окуляра установить окуляр по глазу на резкое изображение линии раздела поля зрения;

б) вращением кольца поворачивать анализатор и добиться равенства яркостей частей поля зрения (в чувствительном положении). Установку на равномерную яркость частей поля зрения повторить три раза. Каждый раз брать отсчёты по нониусу . Средняя величина из трёх отсчётов является нулевым отсчётом прибора ;

в) посчитать абсолютную погрешность измерения :

и найти её среднее значение ;

г) результаты измерений занести в таблицу № 1.

 

Упражнение 2. Определение угла вращения плоскости поляризации оптически активным раствором.

а) для определения угла вращения плоскости поляризации трубку с раствором сахарозы поместить в соединительную трубку прибора;

б) установить окуляр по глазу на резкое изображение разделяющей линии поля зрения;

в) поворотом анализатора установить равенство яркостей частей поля зрения и взять отсчёт по нониусу . Измерения повторить три раза и вычислить среднее значение ;

г) посчитать абсолютную погрешность измерения , вычислить среднее значение ;

д) вычислить угол вращения плоскости поляризации с учётом поправки прибора , обязательно учитывая знак нулевого отсчёта:

;

е) проделать измерения для других концентраций раствора сахарозы, в том числе и для неизвестной;

ж) все данные внести в таблицу №1.

Расчёты:

 

 

Таблица №1

1% 3% 5% х%
                     
   
     

 

Упражнение 3. Определение концентрации сахарозы в растворе.

а) Подобно примеру, приведённому на рис.6, постройте ниже график зависимости .

б) затем рассчитать среднюю абсолютную погрешность угла вращения :

;

в) по графику найти неизвестную концентрацию с учётом погрешности:

.

Расчёты:

 

По результатам выполненной работы записать вывод:

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

 

 

Подпись преподавателя: __________________________________________________

 

 

« »______________201_г.

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

 

ТЕМА: Определение концентрации окрашенных растворов фотометрическим методом.

 

Значение темы в системе знаний врача: Законы поглощения света лежат в основе работы таких приборов как фотоэлектроколориметр, спектрофотометр, спектрофлюориметр. Указанные приборы используются в медико-биологических исследованиях для определения концентрации различных веществ в биологических жидкостях (плазма крови, моча, лимфа), что имеет важное практическое значение.

Цель работы: изучение законов поглощения света и освоение фотометрического метода определения концентрации окрашенных растворов.

 

Приборы и принадлежности: фотоэлектроколориметр, кюветы, растворы исследуемого вещества различной концентрации.

 

 

Студент должен знать:

· Смысл понятия поглощения света.

· Законы поглощения света: Бугера, Бера, Бугера-Ламберта-Бера.

· Понятие оптической плотности и коэффициента пропускания раствора.

· Устройство и принцип действия фотоэлектроколориметра.

· Применение фотоэлектроколориметра в медицине.

 

Студент должен уметь:

· Определять по фотоэлектроколориметру оптическую плотность и коэффициент пропускания окрашенных растворов.

· Строить градуировочный график и по графику определять неизвестную концентрацию раствора.

Краткая теория

Поглощение света веществом.

При пропускании света через слой вещества его интенсивность уменьшается. Интенсивность уменьшается вследствие взаимодействия световой волны с электронами вещества, в результате чего часть световой энергии передаётся электронам.

Поглощением света называют ослабление интенсивности света при прохождении через любое вещество вследствие превращения световой энергии в другие виды энергии.

Установим закон поглощения света веществом.

Пусть через однородное вещество проходит пучок света. Выберем небольшой слой вещества толщиной . При прохождении света через такой участок его интенсивность ослабляется.

Изменение интенсивности пропорционально интенсивности падающего света и толщине слоя :

,

где - натуральный показатель поглощения (коэффициент пропорциональности, зависящий от поглощающей среды и не зависящий от интенсивности света); Рис.1

знак «-» означает, что интенсивность света при прохождении через вещество уменьшается, т.е. .

Пусть - интенсивность входящего света, - интенсивность прошедшего света через вещество.

Проинтегрируем данное выражение, предварительно разделив переменные:

,

пропотенцируем это выражение:

,

по свойству логарифмов:

и получим:

.

Эта формула выражает закон поглощения света Бугера. Из закона видно, что натуральный показатель поглощения является величиной, обратной расстоянию, на котором интенсивность света ослабляется в результате поглощения в среде в раз.

Натуральный показатель поглощения зависит от длины волны света , поэтому целесообразно закон Бугера записать для монохроматического света:

,

где - монохроматический натуральный показатель поглощения.

 

Так как поглощение света обусловлено взаимодействием с молекулами, то можно закон поглощения связать с некоторыми характеристиками молекул.

Пусть - концентрация молекул, поглощающих кванты света;

- эффективное сечение поглощения молекулы;

- площадь сечения прямоугольного параллелепипеда (рис.1);

Тогда объём выделенного слоя , количество молекул в нём . Общая площадь эффективного сечения молекул этого слоя равна . На этот слой падает поток фотонов . Доля площади эффективного сечения молекул в общей площади сечения

-

это часть попавших на слой фотонов, которые поглощаются молекулами.

Изменение интенсивности света зависит от интенсивности падающего света и количества фотонов, поглощённых молекулами слоя вещества:

,

откуда после интегрирования и потенцирования имеем

.

В это уравнение входит параметр молекулы .

 

Предположим, что молекулы вещества, поглощающие фотоны света, находятся в растворителе, который не поглощает свет.

Монохроматический натуральный показатель поглощения раствора поглощающего вещества в непоглощающем растворителе пропорционаленконцентрации раствора:

.

Эта зависимость выражает закон Бера. Закон выполняется только для разбавленных растворов. В концентрированных растворах он нарушается из-за влияния взаимодействия между близко расположенными молекулами поглощающего вещества.

Коэффициент - натуральный молярный показатель поглощения.

Тогда, с учётом этого выражения, закон поглощения можно записать в следующем виде:

.

- закон Бугера-Ламберта-Бера.

 

 

Выясним физический смысл .

Молярная концентрация ,

откуда .

Преобразуем произведение :

,

где .

Таким образом, натуральный молярный показатель поглощения – это есть суммарное эффективное сечение поглощения всех молекул одного моля растворённого вещества.

В лабораторной практике закон Бугера-Ламберта-Бера обычно выражают через показательную функцию с основанием 10:

,

где - молярный показатель поглощения;

, так как .

Обычно относят к какой-либо длине волны и называют монохроматическим молярным показателем поглощения( ).

 


Поделиться:



Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 657; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.061 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь