Từ công thức 2sin( ') 4 n Suy ra: d = dn n + cot( - ’ 4 ) d( - ’ 4 ) Suy ra: = n n + cot( - ’ 4 ) . ( ') 4 Sai số ( - ’) gồm sai số lúc ngắm và sai số lúc đọc.
+ Đối với ảnh bậc 1 ta lấy ( - ’) = 2 phút
+ Đối với ảnh bậc 2 ta lấy ( - ’) = 4 phút (vì ảnh mờ hơn)
5. CÂU HỎI KIỂM TRA
1. Nêu cấu tạo của cách tử?
2. So sánh đặc điểm quang phổ của cách tử và lăng kính với nguồn dùng trong thí nghiệm trên.
3. Những vạch màu mà em quan sát được là dựa trên hiện tượng nảo?
Câu hỏi thêm: Em hãy chứng minh điều này. Gọi D
m là góc lệch cực tiểu, ta có: i = io = 2 Dm và 2.sin 2 Dm = k n
Trang 53
BÀI 8. TRIỀN QUANG KẾ (ĐƯỜNG KẾ)
1. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM
Khảo sát góc quay R của mặt phẳng chấn động của ánh sáng phân cực thẳng khi ánh sáng này đi qua một dung dịch quang hoạt .
Dùng góc quay R để xác định năng suất triền quang riêng của chất quang hoạt hòa tan và xác định nồng độ của một dung dịch quang hoạt.
2. TRIỀN QUANG KẾ LAURENT
Điều chỉnh của triền quang kế bán ảnh Laurent gồm có, kể theo phương truyền của ánh sáng:
+ Một nguồn sáng đơn sắc, đèn Na-tri + Một Nicol phân cực P.
+ Một chắn sáng tròn hở mà ở giữa bị chắn bởi một bản nửa sóng D có cạnh thẳng đứng song song một phương ưu đãi (Ví dụ: Ox)
+ Một ống T có chiều dài cho sẵn đựng dung dich quang hoạt cần khảo sát (dung dịch đường).
+ Một Nicol phân tích A gắn liền vào một thước trịn có chia độ.
+ Một kính nhắm L.
Cách sử dụng thước tròn chia độ
+ Thước chính là thước trịn được khắc thành từng vạch có giá trị 10. + Du xích được chia thành 20 vạch có giá trị 1/20 độ.
+ Du xích gắn cố định, khi ta quay mặt phẳng chính của Nicol A thì thước sẽ quay theo.
Trang 54
+ Ở vị trí cần đo ta đọc phần chẳn trên thước chính và phần lẻ ta xem trên thước du xích vạch nào trùng với thước ta đọc giá trị đó.
Ví dụ: Ở đây là số 6. Vậy giá trị của góc đo được là:
470 + 6. 1/10 = 47,60 hay 470 + 12. 1/20 = 47,60
3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Ánh sáng từ đèn Natri qua Nicol phân cực P trở thành ánh sáng phân cực thẳng có vectơ chấn động sáng là OP. Ánh sáng phân cực này đi một phần đi qua bản nửa sóng E trở thành ánh sáng phân cực thẳng OP’. Phần không đi qua bản nửa sóng vẫn là ánh sáng phân cực thẳng OP.
Gọi AA’ là vết của thiết diện chính của Nicol phân tích A, Om và Om’ là hình chiếu của OP và OP’ lên mặt phẳng chính của Nicol A. Theo định luật Malus, cường độ sáng 2 nửa thị trường lần lượt bằng:
21 1 2 2 I k.Om I k.Om'
Muốn cho hai vùng có cùng cường độ sáng ta phải quay Nicol để phương AA’ trùng với Ox hoặc Oy
Trang 55
Xét hai hình trên ta thấy rằng trong hai trường hợp ta đều có (Om)2 = (Om’)2 I1 = I2
và hai vùng có cường độ sáng bằng nhau.
Theo hai hình trên khi AA’ trùng với Ox thì độ sáng của hai vùng nhỏ hơn khi AA’ trùng với Oy. Trong trường hợp thứ nhất sự bằng nhau về độ sáng của hai vùng xảy ra gần vùng bán ảnh. Trong cách thứ hai sự bằng nhau về độ sáng của hai vùng xảy ra gần vùng sáng tỏ nhất. Mắt ta nhận xét được các độ biến thiên về độ sáng rõ hơn khi ta ở vùng gần hơn ảnh. Vì lẽ đó ta ln tìm cách thực hiện trường hợp thứ nhất nên triền quang kế có tên là triền quang kế bán ảnh.
a. Giai đoạn chỉnh máy
+ Bỏ ống T, nhìn vào thi ̣ trường ta thấy hai nửa thi ̣ trường có đô ̣ sáng khác nhau. Quay Nicol A để 2 nửa thị trường có đô ̣ sáng bằng nhau.
Giải thích:
+ Vớ i mô ̣t vi ̣ trí bất kì của Nicol A thì nửa thi ̣ trường là hình chiếu của OP và OP’ lên phương OA
+ Vì Om ≠ Om’ → hai nửa thi ̣ trường có đô ̣ sáng khác nhau.
+ Quay Nicol A để trù ng mô ̣t trong hai phương ưu
Trang 56
b. Giai đoạn đo
+ Đặt ống T chứa đầy dung di ̣ch triền quang (dung dịch đường).
+ Ánh sáng phân cực thẳng OP và OP’ sau khi qua ống T sẽ cùng quay mô ̣t góc R thành OQ và OQ’. Hình chiếu của OQ và OQ’ lên Nicol A là Om và Om’. Mà Om ≠ Om’ nên nửa thi ̣ trường có đô ̣ sáng khác nhau.
+ Quay Nicol A cù ng chiều mô ̣t góc R để Om = Om’ thì hai nửa thi ̣ trường la ̣i có đô ̣ sáng như nhau.
+ Đọc góc quay của Nicol A, đó chính là góc quay R của mă ̣t phẳng chấn đô ̣ng.
4. THỰC HÀNH Bước 1. Chỉnh máy Bước 1. Chỉnh máy
+ Nhìn vào kính ngắm nếu thấy hai vùng sáng khơng đều, quay Nicol phân tích A bằng núm vặn để cho hai vùng sáng đều nhau. Ghi nhận giá trị Ro
Bước 2. Pha các dung dịch quang hoạt
+ Dùng cân bán tiểu ly cân m = 5g đường (chất quang hoạt cần khảo sát) rồi hòa tan vào trong một thể tích thích hợp để có vừa đúng 100ml dung dịch, nồng độ của dung dịch là: C = m/100
+ Sau đó pha lỗng dần dung dịch trên để có các dung dịch nồng độ khác nhau. + Lần lượt rút ra 20ml dung dịch vừa khảo sát thay bằng 20ml nước cất.
Ta đã có: C0 = 5 %
Vậy C1 = 80/100 C0 = 4 % C2 = 80/100 C1 = 3,2 % C3 = 80/100 C2 = 2,56 %
Bước 3. Đổ dung dịch vào ống T (đổ nhẹ, hạn chế bọt khí) Bước 4. Đo góc quay R
+ Sau khi đặt ống T lên máy, vặn núm để hai vùng sáng đều nhau (lần 2). + Lấy R’ – Ro = R chính góc quay của mặt phẳng chấn động sáng
Bước 5. Kết quả
+ Tính triền quang suất [] của chất quang hoạt bằng định luật Biot. [ ]. .
R l C với l - chiều dài ống T (tính bằng cm)
+ Vẽ đường đo với chất quang hoạt khảo sát: R = f (C) với C: nồng độ dung dịch + Dùng đường biểu diễn để kiểm chứng định luật Biot.
+ Dùng đường thẳng đo trên để định nồng độ của một dung dịch cho sẵn cùng chất quang hoạt đó.
Trang 57
5. CÂU HỎI KIỂM TRA
1. Giải thích đường R = f (C)
2. Trong q trình làm thí nghiệm cần chú ý những điều gì để hạn chế sai số? 3. Khi nào hai nửa thị trường quan sát được “sáng đều”?