Сабақтың мақсаты: Рефрактометр көмегімен заттың сыну көрсеткішін анықтау Қажетті құрал-жабдықтар: Рефрактометр
жүктеу/скачать 60,7 Kb.
|
1 2
- Бұл бет үшін навигация:
- Қажетті құрал-жабдықтар
- Рефрактометрия. Рефрактометрлік теория.
|
ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС №13 Тақырыбы: Фотоэлементтің сипаттамаларын зерттеу. Сабақтың мақсаты: Рефрактометр көмегімен заттың сыну көрсеткішін анықтау Қажетті құрал-жабдықтар: Рефрактометр Рефрактометрия (латынша Refractus — сынған және ...метрия) — оптикалық сәуле шығару спектрінің әр түрлі телімдерінде қатты, сұйық және газ тәрізді орталардың сыну көрсеткішін (n) өлшеудің әдістері мен құралдарына арналған оптикалық техниканың бөлімі. Рефрактометрияның негізгі әдістері: Екі ортаның шекарасы арқылы өткен жарықтың сыну бұрышын тікелей өлшеу әдістері; Жарықтың толық іштей шағылу құбылысына негізделген әдістер; Интерференциялық Әдістер. Рефрактометрия заттың құрамы мен құрылымын анықтау үшін физикалық химияда, сондай-ақ химия, фармацевтика, тамақ, т.б. өнеркәсіп салаларында әр түрлі өнімдердің сапасы мен құрамын бақылау үшін кеңінен қолданылады. Рефрактометрия әдістері аэро- және гидродинамикалық зерттеулерде қатты үлгілер мен сұйықтықтардың әртектілігін тексеру үшін пайдаланылады. Рефрактометрия оптикалық өнеркәсіпте ерекше рөл атқарады, өйткені n мен шынының және т.б. оптик. материалдардың дисперсиясы олардың маңызды сипаттамалары болып табылады. Рефрактометрия. Рефрактометрлік теория. Рефрактометрлік әдіс - оптикалық талдау "әдістерінің ертерек дамыған түрі. Бұл И.Ньютон, Л.Эйлер, М.Ломоносов сияқты ғұлама ғалымдардың еңбектері негізінде танылған. Рефрактометрлік әдіс жарықтың сынуын зерттеуде және жеке әрі күрделі заттарды талдауда өзінің мәнін жойған емес. Бұл әдіс берілген заттың сыну коэффициентін өлшеп, анықтауға сүйенеді. - балқу, қайнау температуралары, меншікті салмақ, мольдік сіңіру көбейткіші сияқты әр зат үшін тұрақты шама. Сыну көрсеткіші абсолютті (N) салыстырмалы n болып бөлінеді. Ауаның абсолютті сыну көрсеткіші: NB = C0/Ca= 1,00027. (1) мұндағы С0 және Са - жарықтың ауасыз кеңістіктегі және ауадағы жылдамдығы. Ал басқа заттардың ауаға қатынасты шартты сыну көрсеткіштері өлшенген, олардын мәні анықтамалық кестелерде келтірілген және олар ауадағы жарық жылдамдығының берілген ортадағы жарық жылдамдығына С0 қатынасымен анықталады: n=Ca/Cx=N (l,00027 Cu), (2) мұндағы n - талданатын заттың шартты сыну көрсеткіші, Са - ауадағы жарық жылдамдығы. С0 - өлшенетін ортадағы жарық жылдамдығы. Екі мөлдір ортаның арасындағы шекараға жарық сәулесі түскенде, осы шекаралық бетте жарық аз болса да, шағылысады және одан өткен жарық екінші ортада да өз бағытын шамалы болса да, өзгертіп таралады Екінші ортадағы жарықтың сынуы (3) Ауасыз ортада: (4) ал бірінші ортада: (5) Демек, осы екі теңдеуден мына өрнек шығады: (6) яғни шартты сыну көрсеткіші абсолюттік сыну көрсеткіштерінің қатынасына тең, немесе: (7) Сыну көрсеткіші жарықтың түсу бұрышына тәуелді емес, бірақ ол жарық толқынының ұзындығы мен температурасына тәуелді, сондықтан заттың сыну көрсеткіші тұрақты температура мен бір монохроматты жарықта өлшенеді. Бұл параметрлерді n252 деп белгілейді, яғни D- 25°С кезінде натрийдің 589 нм сары сызықты толқын ұзындығында жүргізілгендігін білдіреді. Арнайы жағдайларда ауаның қысымын, ылғалдылығын да ескеруге тура келеді, әйтсе де көбінесе (2) теңдеу жарамды. Тәжірибе көрсеткендей, егер жарық ауа арқылы өтіп, сұйық ауадан тығыздау екінші ортаға жеткенде, ондағы түсу (берілу) бұрышы сыну бұрышынан әлдеқайда үлкен. Егер сыну бұрышы α2 = 90° болса, яғни сәуле жарықты басымдау сындыратын ортадан бәсеңдеу сындыратын ортаға ауысқанда сыну құбылысы болмайды, өйткені sin 90° = 1 және (3) түрленеді. n2= sinα1(8) мұндағы сыну құбылысы байқалмайтын α1 бұрышын толық, ішкі шағылу (шекті немесе межелі) бұрышы деп атайды. Мұндайда сәуле сынбастан толық шағылады. Жоғарыдағы (8) теңдеу толық ішкі сынудың шарты мен жағдайы бойынша сыну көрсеткішін есептеуге болатынын көрсетеді және ол рефрактометрлік талдау тәжірибесінде жиі пайдаланылады. Заттың сыну көрсеткіші мен тығыздығы өзара сәйкес өзгереді, яғни көрсеткіш пен тығыздық бір мезгілде бірдей не өсіп, не кеміп отырады. Кейбір заттың сыну көрсеткіші, оның тығыздығы белгілі бір тәуелділікте болатыны теориялық және тәжірибелік тұрғыдан айқындалған: f(n)=r•p, (9) мұндағы r - пропорционалдық коэффициентті меншікті рефракция, ал онын молекулалық салмаққа көбейтіндісін мольдік рефракция R дейді: R=M•r (10) Негізінде Лоренц формуласы теориялық тұрғыдан қолдау тапқан: R=\frac{(n2-1)M}{(n2+2)P} (11) мұндағы R - мольдік рефракция, ол температура, қысым сияқты сыртқы себептерге тәуелсіз. Органикалық химияда мольдік рефракциялардын аддитивтілігі кеңінен пайдаланылады, яғни қосылыстың мольдік рефракциясы осы қосылысты түзетін элементтердің атомдық рефракциялары косындысына, ал қоспаның рефракциясы оның құраушыларының мольдік рефракциялары косындысына тең. Ерітінділердің мольдік рефракциясын, олардың құрамының (мольдік үлестігі) сызықтық функциясы ретінде қарастырады. Күрделі қосылыстардың рефракциясын анықтау үшін іс жүзінде байланыс рефракцияларын есептеуге тура келеді. Бұл есептеулер Органикалық қосылысты анықтауға, сипаттауға, құрылымын айқындауға көмектеседі. Ал әрбір атомдардын рефракция мәні анықтамалық кестелерде келтірілген. Мысалы. (1) кестеде түрлі толқын ұзындығында өлшенген кейбір атомдар мен байланыстардың рефракциясы берілген. 1-кесте Фогель ұсынған атомдар мен байланыстардын рефракциясы
жүктеу/скачать 60,7 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
1 2