شنبه, 25 آذر 1396

به سـایـت هـیـجـان بـا نـور و لـیـزر خـوش آمـدیـد

بـخـش آزمـایـشـگـاه را حـتـما مـشـاهـده کـنـیـد

مـنـتـظـر نـظـرات شـمـا هـسـتـیـم

سوالات خود را از طریق بخش "از متخصص نور بپرس" ارسال کنید

اگر ایده ای دارید در بخش "کار های شما" می توانید برای ما ارسال کنید

 خــــوش آمـــــدیـــــــد 
شکر هم میتواند قطبش نور را تغییر دهد؟..........................................................................قطبش / فعالیت نوری

 

 

 

استفاده از مطالب این سایت، بدون ذکر منبع، مجاز نمی باشد.

 

 

شکر هم می تواند قطبش نور تغییر دهد؟

بررسی غلظت مایعات با اندازه گیری تغییر قطبش نور عبوری


 

 

مقدمه:

برخی از مواد مانند محلول شکر قادرند جهت قطبش نور قطبیده خطی را تغییر دهند. میزان این چرخش قطبش به جنس ماده و غلظت آن و طول مسیر طی شده توسط نور بستگی دارد. به دلیل رابطه مستقیم میزان تغییرجهت قطبش با غلظت محلول، از این خاصیت در غلظت سنجی استفاده میشود.

 

 

 

بعنوان مثال هنگامی­که نور قطبیده خطی وارد محلول آب شکر می­شود، قطبش آن تغییر میکند. بر همین اساس در کارخانه­ های شربت سازی غلظت قند را بر اساس تغییر قطبش نور عبوری اندازه­ گیری می­کنند.

در اینجا برای محاسبه غلظت محلول شکر، نور را از دو قطبشگر عمود بر هم عبور میدهیم تا نوراز آنها عبور نکند. سپس محلول مورد نظر که طول مسیر نور در آن را اندازه گرفته ایم را میان دو قطبشگر می گذاریم. جهت قطبش نور در عبور از محلول چرخیده و بنابراین نور از قطبشگر دوم عبورخواهد کرد. به این ویژگی محلول، فعالیت نوری گفته می شود. زاويه دقيق چرخش را مي­توان با چرخاندن قطبش گر دوم تا رسيدن به وضعيت خاموشي مجدد، اندازه­ گيري كرد.


 

هدف:

در این آزمایش قصد داریم با اندازه گیری میزان تغییر جهت قطبش نور عبوری از یک محلول آب و شکر با غلظت مشخص، توان چرخش ویژه شکر را بدست بیاوریم. پس از ان قادر خواهیم بود با استفاده از رابطه فوق، غلظت محلول های مجهول را صرفا با سنجش میزان تغییر جهت قطبش محاسبه کنیم. میزان این تغییر جهت را با عبور نور از دو قطبشگر بدست می آوریم.

 

چه می خواهیم انجام دهیم و به چی نیاز داریم:

برای عبور نورقطبیده از محلول آب و شکر و اندازه گیری میزان چرخش جهت قطبش آن، به اقلام زیر نیاز داریم:

- قطبشگر دو عدد

- لیزر با پایه مناسب

- آکواریوم شیشه ای


برای انجام علمی تر آزمایش و افزایش دقت این روشها به شما کمک می کند:

- موازی سازی پرتو لیزر با سطح میز


آزمایش:

- ابتدا دو قطبشگر را در مقابل منبع نور و در امتداد هم قرار داده سپس یکی از آنها را آنقدر بچرخانيد تا به وضعيت خاموشي برسيد و از عمود بودن آنها اطمینان حاصل کنید. اگر از ليزر براي اين كار استفاده مي كنيد، دقت كنيد كه نور ليزر  قطبيده خطي است و براي اينكه از قطبشگر عبور كند، بايد قطبش آن موازي با محور قطبشگر اول باشد و بالطبع قطبشگر دوم نیز بايد در جهت عمود با محور قطبش گر باشد

.

 

حال محلول شكر با غلظت مشخص را داخل آکواریوم ریخته و آن را میان دو قطبشکر قرار دهید. مشاهده خواهيد كرد كه حالت خاموشی از بین رفته و نور از داخل قطبشگر دوم عبور می کند . البته دقت داشته باشید که ظرف بایستی از جنس شیشه باشد چون پلاستیک دوشکستی است و روی قطبش پرتو عبوری تاثیر میگذارد. برای اجتناب از انحراف مسیر نور نیز ظزفی با دو وجه تخت انتخاب کنید و برای مشاهده نتیجه مطلوبتر، سعی کنید غلظت محلول زیاد باشد.

 

 

 

قطبشگر را بچرخانيد تا دوباره به وضعيت خاموشي برسيد .

- تغییر زاویه حاصل برای رسیدن به وضعیت خاموشی دوم را علامت بزنید.

-حال با افزودن مقداری شکر، غلظت محلول را بالا برده و دوباره تغییر زاویه لازم برای خاموشی سوم را علامت بزنید. آیا مقدار زاویه چرخش متناسب با غلظت محلول است ؟


به چه کار می آید:

همان­طور که می­دانیم یکی از عارضه ­های ناشی از بالارفتن قند خون، کوری چشم است، یکی از کاربردهای این آزمایش این است که در چنین مواردی نور را از کنار به چشم می­ تابانند، و با تغییر قطبش آن ، میزان قند چشم را ارزیابی می­کنند.

از این ویژگی مواد فعال برای چرخاندن راستای قطبش، توصیف مواد در محلول و شناسایی مواد معدنی خاص نیز استفاده می شود.


سؤال، پیشنهاد ونکته:

- میزان این چرخش قطبش را میتوان از رابطه α=ρLd محاسبه کرد که در اينجا ρ توان چرخش ويژه، L راه نوري و d جرم ماده در محلول است. به دلیل رابطه مستقیم میزان تغییرجهت قطبش با جرم ماده محلول، از این خاصیت در غلظت سنجی استفاده میشود. در آزمایش فوق میتوان با توجه به اندازه زاويه چرخيده، ضریب تناسب زاویه چرخش و غلظت را بدست آورد و در نتیجه هر غلظت مجهول را تنها با اندازه گیری این زاویه تخمین زد. این اساس کار دستگاهی به نام پلاریمتر می باشد. میتوانید با استفاده از نقاله، تغییر زاویه حاصل برای رسیدن به وضعیت خاموشی دوم را اندازه گیری کرده و با توجه به ميزان زاويه چرخيده و با استفاده از رابطه فوق توان چرخش ویژه محلول را بدست آوريد. البته تغییرات این زاویه بسیار کوچک است و اندازه گیری آن در صنعت با استفاده از ابزار و روشهای خاص انجام میگیرد.

- آیا توان چرخشی ویژه ای که برای محلول شکر با غلظت مشخص محاسبه کرده ایم، برای تمام محلول های شکر برابر است؟ بخش اول آزمایش را برای چند محلول  شکر با غلظت های مشخص اما متفاوت انجام دهید و توان چرخشی ویژه آنها را با هم مقایسه کنید.


آزمایشهای مرتبط:

Normal 0 false false false EN-US X-NONE AR-SA

/* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-priority:99; mso-style-qformat:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin-top:0cm; mso-para-margin-right:0cm; mso-para-margin-bottom:10.0pt; mso-para-margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:"Calibri","sans-serif"; mso-ascii-font-family:Calibri; mso-ascii-theme-font:minor-latin; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-theme-font:minor-fareast; mso-hansi-font-family:Calibri; mso-hansi-theme-font:minor-latin; mso-bidi-font-family:Arial; mso-bidi-theme-font:minor-bidi;}

چرا این خط کش، رنگی دیده میشود؟

آیا این نور قطبیده است؟

چرا آسمان آبی و ابرها سفید هستند؟


بیشتر بدانید:

قطبش – قطبشگر – فعالیت نوری

 

 

 

 

 

 

 

بازگشت


Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info| Info