Определение концентрации оптически активных веществ с помощью поляриметра

Арендный блок

Задание для студентов по лабораторной работе №15

«Определение концентрации оптически активных веществ с помощью поляриметра»

Цель работы: Изучить устройство поляриметра и определить удельное вращение и концентрацию сахарозы в растворе, определить дисперсию оптической активности раствора сахарозы.

Вопросы теории (исходный уровень):

Поляризация света. Свет естественный и поляризованный (плоскополяризованный свет, плоскость поляризации, частично поляризованный свет, степень поляризации).

. Закон Малюса (поляризатор, главная плоскость поляризации, анализатор, угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора).

Правила Малюса для поляризованного света.

Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков.

Поляризация света при двойном лучепреломлении (обыкновенный и необыкновенный лучи, оптическая анизотропия, ход обыкновеных и необыковенных лучей через анизотропный кристалл, призма Николя).

Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Законы Био. Поляриметрия (оптическая активность, постоянная вращения, правовращающие и левовращающие вещества, вращательная дисперсия).

Явление дихроизма.  Исследование биологических тканей в поляризованном свете. Спектрополяриметрия. Поляризационный микроскоп. (Самостоятельная подготовка)

Поляризация света. Поляризационные методы исследования биологических объектов. Поляриметрия и спектрополяриметрия. Поляризационные приборы. (Лекция №13)

Содержание занятия:

1.Выполнить работу по указаниям в руководстве к данной работе.

2.Оформить отчет.

3.Защитить работу с оценкой

4. Решить задачи.

Задачи.

1.Почему при исследовании некоторых биологических структур в поляризованном свете наблюдается чередование светлых и темных участков?

2.При каких углах поворота анализатора от положения, соответствующего максимальной яркости, проходящий через него поляризованный свет будет полностью погашен?

3.Во сколько раз уменьшится интенсивность света, прошедшего через поляризатор и анализатор, плоскости которых составляют угол 600, если в каждом из николей теряется 8% падающего на него света?

4.Раствор камфоры в этиловом спирте, налитый в трубку длиной 1,9 дм, поворачивает плоскость поляризации на 34,50. Определить концентрацию раствора, если удельное вращение камфоры для желтых лучей натрия равно 52,40 см3/ (гдм).

5.Раствор сахара концентрацией 0,08 г/см3, налитый в кювету, поворачивает плоскость поляризации света в поляриметре на угол 10,10. Какова концентрация сахара в моче больного, если плоскость поляризации света при исследовании повернулась на 7,80? Размеры кювет одинаковы.

Лабораторная работа №15

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ С ПОМОЩЬЮ ПОЛЯРИМЕТРА

Цель работы: Изучить устройство поляриметра и определить удельное вращение и концентрацию сахарозы в растворе, определить дисперсию оптической активности раствора сахарозы.

Оборудование:

  1.  Поляриметр портативный П-161
  2.  Кювета разборная.
  3.   Сосуды со стандартной и неизвестной концентрацией раствора сахарозы и с дистиллированной водой.
  4.  Монохроматор или стандартные светофильтры.

Описание прибора:

Поляриметр портативный П-161 (рис.1) предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации оптически активными прозрачными и однородными растворами и жидкостями. Прибор состоит из:

  •  анализатора,
  •  поляризатора,
  •  соединительной трубки с зеркалом,
  •  кюветы для растворов,
  •  штатива.
Рис.1.Конструкция поляриметра П-161:

1-головка анализатора, 2- отсчетная лупа, 3- соединительная трубка (кюветное отделение), 4- зеркало, 5- штатив, 6- кювета для раствора, 7- оправа окуляра, 8- кольцо вращения анализатора, 9- кюветное отделение

Принцип действия

В портативном поляриметре П-161 применен принцип уравнивания яркостей разделенного на три части поля зрения. Разделение поля зрения на три части осуществлено введением в оптическую систему прибора кварцевой пластинки, которая занимает только среднюю честь поля зрения. Уравнивание яркостей частей поля происходит вблизи полного затемнения поля, что соответствует почти полному скрещиванию поляризатора и анализатора (83-85). Свет от матовой электрической лампочки или дневной свет с помощью зеркала 4 (рис.1) прибора направляется в узел поляризатора. Пройдя оранжевый светофильтр и поляризатор, свет средней частью пучка проходит через кварцевую пластинку, защитное стекло и анализатор, а двумя крайними частями пучка.

             Рис..2 Вид поля зрения.

Вид поля зрения приведен на рис.2.

Уравнивание яркостей частей поля зрения производится путем вращения анализатора 8 (рис.1). Если между анализатором и поляризатором ввести кювету с оптически – активным раствором или жидкостью, то равенство яркостей частей поля зрения нарушится. Оно может быть восстановлено поворотом анализатора на угол, равный углу поворота плоскости поляризации жидкостью. Следовательно, разностью двух отсчетов, соответствующих равенству яркостей частей поля с оптически – активной жидкостью и без нее, определяется угол вращения плоскости поляризации.

Наблюдение тройного поля зрения осуществляется при помощи зрительной трубки. Вращением оправы окуляра 7 (рис.1) производится установка окуляра по глазу на резкость изображения линий раздела поля зрения.

Регистрация угла вращения плоскости поляризации осуществляется с помощью отсчетной лупы 2 (рис.1). В ней на неподвижном лимбе вправо и влево нанесено 20 делений. Цена одного лимба 1. В плоскости лимба на подвижной втулке имеются два нониуса – левый и правый. Каждый нониус разделен на 10 делений. Цена одного деления 0,1.

Ход работы:

При выполнении работы исследуемое вещество помещают в разборную кювету. Разборная кювета для жидкости представляет собой стеклянную цилиндрическую трубку со шлифованными торцами. Размеры трубки измерены с точность до сотых долей мм и указаны на кювете. Сверху трубка покрыта непрозрачным материалом. К концам трубки приклеены герметическим клеем держатели торцовых, прозрачных стекол. При помощи прижимной цилиндрической гайки держателя, круглое прозрачное стекло прижимается к шлифованным торцам трубки. Для герметизации и не разрушения прозрачных стекол между прижимной гайкой и стеклом располагается резиновая шайба. Заполнение кюветы исследуемым раствором происходит следующим образом. На один конец кюветы помещается цилиндрическое, прозрачное стекло и прижимается к торцу трубки прижимной гайкой. Этим концом кювета ставится на горизонтальную поверхность. В вертикально стоящую кювету наливают исследуемую жидкость так, чтобы на торце цилиндрической трубки  образовался выпуклый мениск. На мениск помещают торцовое стекло так, чтобы в кювете не образовывался воздушный пузырек. Прижимной гайкой прижимают стекло к торцу цилиндрической трубки. Кювета собрана и используется для измерений.

  1.  Определение нулевого отсчета прибора осуществляется без кюветы или с кюветой, наполненной дистиллированной водой.

1.1. Поместите кювету с дистиллированной водой в кюветное отделение прибора и вращением оправы окуляра установите окуляр на резкое изображение линий раздела поля зрения.

1.2 Вращением кольца поворачивайте анализатор и добейтесь равенства окраски частей поля зрения (в чувствительном положении). Равенство окраски наблюдается в промежуточном положении при переходе светлого поля 1 в темное поле 2 и наоборот (рис.3).

Рис.3. Переход вида поля зрения

Установку на равномерную яркость частей поля зрения повторите 3 раза. Каждый раз берите отсчеты по нониусу (рис.1). Средняя величина из 3 отсчетов является нулевым отсчетом прибора.

1.3.Через отсчетную лупу определить, насколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу и записать целые значения лимба до нуля нониуса. Затем подсчитайте число делений  нониуса, от нуля нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножьте полученное число на 0,1. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавьте отсчет по нониусу.  Сделайте три измерения , найдите среднее значение Если нулевой штрих нониуса при установке на равенство яркостей частей поля зрения оказался относительно нулевого штриха лимба смещенным по часовой стрелке, то нулевому отсчету приписывают знак (+), а если против часовой стрелки – (-).

  1.  Определение угла вращения плоскости поляризации оптически активной жидкостью и удельного вращения вещества.

2.1. Поместите кювету с исследуемым раствором известной концентрации С в кюветное отделение  прибора и вращением оправы окуляра установите окуляр на резкое изображение линий раздела поля зрения.

2.2. Вращением кольца поворачивайте анализатор и добейтесь равенства яркостей частей поля зрения (в чувствительном положении).

2.3. Через отсчетную лупу определить, насколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу и записать целые значения лимба до нуля нониуса. Затем подсчитайте число делений нониуса, от нуля нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножьте полученное число на 0,1. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавьте отсчет по нониусу. Сделайте три измерения, найдите среднее значение и из полученного среднего значения вычтите нулевой отсчет, обязательно учитывая знак.

Пример: При определении нулевого положения прибор показал +0,3, а после ввода исследуемого раствора +3,3, тогда угол поворота +3,3-(+0,3)=+3,0

2.4. На кювете содержащей исследуемый раствор концентрации С указана длина кюветы L. По формуле  определим удельное вращение. Удельное вращение равно .

  1.  Определение неизвестной концентрации

3.1 Кювету заполненную раствором  неизвестной концентрации Сх поместить в кюветное отделение прибора и вращением оправы окуляра установите окуляр на резкое изображение линий раздела поля зрения.

3.2. Вращением кольца поворачивайте анализатор и добейтесь равенства яркостей частей поля зрения (в чувствительном положении).

3.3. Через отсчетную лупу определить, насколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу и записать целые значения лимба до нуля нониуса. Затем подсчитайте число делений нониуса, от нуля нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножьте полученное число на 0,1. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавьте отсчет по нониусу. Сделайте три измерения, найдите среднее значение, из полученного среднего значения вычтите нулевой отсчет, обязательно учитывая знак.

3.4. Зная удельное вращение исследуемого вещества, определенную по эталонной концентрации при проведении измерений на сахариметре, определим неизвестную концентрацию Сх, при условии, что измерения проводили в кюветах одной длины.

  1.  Определение дисперсии оптической активности

Удельное вращение исследуемого вещества зависит от длины волны проходящей через вещество света. Эта зависимость называется дисперсией оптической активности.

4.1. Выкрутить из поляриметра желтый светофильтр, и свет от источника будет проходить через монохроматор, поляризатор поляриметра, через кюветное отделение поляриметра и анализатор

4.2. Для определения дисперсии оптической активности выставить на монохроматоре длину волны в видимом диапазоне. Поместить в кюветное отделение поляриметра кювету с известной концентрацией раствора, и вращением оправы окуляра установить окуляр на резкое изображение линий раздела поля зрения.

4.3. Вращением кольца поворачивать анализатор и добиться равенства яркостей частей поля зрения (в чувствительном положении).

4.4. Через отсчетную лупу определить, насколько полных градусов повернут нуль нониуса по отношению к лимбу и записать целые значения лимба до нуля нониуса. Затем подсчитать число делений нониуса, от нуля нониуса, совпадающего с градусным штрихом лимба, и умножьте полученное число на 0,1. К числу градусов, взятых по лимбу, прибавьте отсчет по нониусу. Сделайте три измерения, найдите среднее значение и из полученного среднего значения вычтите нулевой отсчет, обязательно учитывая знак.

4.5. Зная длину L кюветы, содержащей известный раствор с концентрацией С, по формуле  определим удельное вращение для заданной длины волны. Удельное вращение равно  Полученный результат занести в таблицу.

4.6.Изменяя длины волн на монохроматоре с шагом 20 нм произвести измерения удельной активности для пяти разных длин волн проходящего света. Результаты измерений занести в таблицу:

Длины волны№ п/пφλφсрαλ1=12λ2=12λ3=12λ4=12λ5=12

Построить график зависимости удельного вращения от длины волны света.

Сделайте вывод.

4.7. Оформить отчет.

1.Поляризация света. Свет естественный и поляризованный (плоскополяризованный свет, плоскость поляризации, частично поляризованный свет, степень поляризации).

2.Закон Малюса (поляризатор, главная плоскость поляризации, анализатор, угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора).

3.Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков.

4.Поляризация света при двойном лучепреломлении (обыкновенный и необыкновенный лучи, оптическая анизотропия, ход обыкновеных и необыковенных лучей через анизотропный кристалл, призма Николя).

5.Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Поляриметрия (оптическая активность, постоянная вращения, правовращающие и левовращающие вещества, вращательная дисперсия).

6.Явление дихроизма.

7.Исследование биологических тканей в поляризованном свете. Спектрополяриметрия. Поляризационный микроскоп.

1. Поляризация света, свет естественный и поляризованный

При действии света на вещество основное значение имеет электрическая составляющая поля волны, которая воздействует непосредственно на электроны в атомах вещества. Поэтому вектор E напряженности электрической составляющей поля называют световым вектором волны, а плоскость его колебаний - плоскостью колебаний волны. Электромагнитную волну, в которой векторы Е и, следовательно, векторы Н лежат во вполне определенных плоскостях, называют плоскополяризованной (рис1.1). Плоскость, проходящая через электрический вектор Е и направление распространения электромагнитной волны, является плоскостью поляризации.

Рис.1.1 Взаимное расположение электрического вектора Е и магнитного вектора Н в плоскополяризованной волне.

Плоскополяризованную волну излучает отдельный атом. В естественном свете, идущем от Солнца, накаленной нити лампочки, газоразрядной трубки, пламени, и т.п., складываются неупорядоченные излучения множества хаотически ориентированных атомов, поэтому направления Е не выдерживаются в одной плоскости. Такой свет можно рассматривать как наложение плоскополяризованных волн с хаотической ориентацией плоскостей колебаний, электрические векторы ориентированы по всевозможным, перпендикулярным к лучу направлениям. Сечение луча О в некоторый момент времени и проекции векторов Е на плоскость, перпендикулярную лучу показаны на рис.1.2

Рис.1.2 Проекции векторов Е на плоскость, перпендикулярную лучу О.

Если у светового луча амплитудные значения вектора Е оказываются

неодинаковыми для различных плоскостей колебания, то такой луч называется частично поляризованным. На рис.1.3 изображен частично поляризованный луч, у которого колебания совершаются преимущественно в вертикальной плоскости.

Рис.1.3 Проекции векторов Е на плоскость, перпендикулярную лучу О.

Плоская поляризация света, особенно частично поляризованная, - очень распространенное явление, возникающее при отражении, преломлении и рассеянии света окружающими телами. Однако человеческий глаз не обнаруживает различия между поляризованными лучами, имеющими различную ориентацию плоскости колебания и вообще не отличает поляризованного света от естественного. В связи с этим все наблюдения поляризации света или связанных с ней явлений производятся только с помощью соответствующих приборов.

Устройство, позволяющее получать поляризованный свет из естественного, называют поляризатором. Он пропускает только составляющую вектора Е и соответственно Н на некоторую плоскость - главную плоскость поляризатора. При этом через поляризатор проходит только половина интенсивности естественного света . При вращении поляризатора относительно луча естественного света будет поворачиваться плоскость колебаний вышедшего плоскополяризованного света, но интенсивность его изменяться не будет. Поляризатор можно использовать для анализа поляризованного света, тогда его называют анализатором.

2. Закон Малюса

Если плоскополяризованный свет с амплитудой электрического вектора Е0 падает на анализатор, то он пропустит только некоторую составляющую Е, равную Е = Е0 cos, где  - угол между главными плоскостями поляризатора Р и анализатора А (рис.1.4).

Рис.1.4 Ориентация главных плоскостей анализатора А и поляризатора Р.

Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды колебаний (I ~ E2), то получаем:

 I = I0 cos2 ,

где I0 - интенсивность плоскополяризованного света, падающего на анализатор, I - интенсивность света, вышедшего из анализатора.

Это уравнение выражает закон Малюса. Закон Малюса лежит в основе расчета интенсивности света, прошедшего через поляризатор и анализатор во всевозможных поляризованных приборах.

3.Поляризация света при отражении и преломлении на границе двух диэлектриков.

Плоская поляризация света происходит, например, при отражении и преломлении света в стекле (на границе двух прозрачных диэлектриков). Как отраженные, так и преломленные световые лучи частично поляризованы, причем преимущественное направление колебаний преломленного луча лежит в плоскости падения и отраженного луча – в плоскости, ей перпендикулярной. Степень поляризации отраженного света зависит от угла падения. При угле падения Б, удовлетворяющем условию

tgБ = n

 (закон Брюстера, 1815 г.), где n – относительный показатель преломления двух сред, происходит полная поляризация отраженного света. При падении под углом полной поляризации луч отраженный и луч преломленный составляют прямой угол по отношению друг к другу (рис.1.5).

Рис.1.5 Отражение и преломление света на границе раздела двух прозрачных диэлектриков.

Поляризация происходит также при рассеянии света. Степень поляризации тем выше, чем меньше размеры частиц, на которых происходит рассеяние.

4. Поляризация света при двойном лучепреломлении (обыкновенный и необыкновенный лучи, оптическая анизотропия, ход обыкновеных и необыковенных лучей через анизотропный кристалл, призма Николя)

При прохождении света через некоторые кристаллы световой луч разделяется на два луча. Это явление, получившее название двойного лучепреломления было наблюдено в 1670 году Эразмом Бартоломином для исландского шпата (СаСО3 - кристаллы гексагональной системы). При двойном лучепреломлении один из лучей удовлетворяет обычному закону преломления и лежит в одной плоскости с падающим лучом и нормалью.  Этот луч называется обыкновенным и обозначается (о). Для другого луча, называемого необыкновенным (е), этот закон не выполняется. Необыкновенный луч не лежит, как правило, в одной плоскости с падающим лучом и нормалью к преломляющей поверхности.

Явление двойного лучепреломления наблюдается для всех прозрачных кристаллов, за исключением принадлежащих к кубической системе. У так называемых одноосных кристаллов (исландский шпат, кварц, турмалин) имеется направление, вдоль которого обыкновенный и необыкновенный лучи распространяются не разделяясь и с одинаковой скоростью. Это направление называется оптической осью кристалла. Любая плоскость, проходящая через оптическую ось и падающий луч, является главной. Колебания обыкновенного луча перпендикулярны главной плоскости, а колебания необыкновенного - лежат в главной плоскости, т.е. эти лучи поляризованы во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Двойное лучепреломление обусловлено особенностями распространения электромагнитных волн в анизотропных средах (анизотропия кристаллов - различие физических, в том числе и оптических свойств, по определенным направлениям): амплитуды вынужденных колебаний электронов зависят от направлений этих колебаний.

Обыкновенная волна имеет сферическую форму, необыкновенная - эллипсоидальную.

Величина  называется показателем преломления обыкновенного луча, величина - показателем преломления необыкновенного луча. В зависимости от того, какая их скоростей, v0 или ve, больше различают положительные (ve < v0, ne > n0) и отрицательные (ve > v0, то есть nе < n0) одноосные кристаллы.

Двоякопреломляющие кристаллы непосредственно не используются как поляризаторы, так как пучки обыкновенных и необыкновенных лучей слишком мало разведены или даже перекрываются. Однако из этих кристаллов изготавливают специальные поляризационные призмы.

Рассмотрим призму Николя. Николь представляет собой призму из исландского шпата, разрезанную по диагонали и склеенную канадским бальзамом (n0 > nк.б. > nе, nк.б. = 1,550; n0 = 1,6584; nе = 1,4864) рис.2.3.

Рис.2.3 Ход лучей в призме Николя.

Подобрав соответствующим образом углы призмы, можно обеспечить полное внутреннее отражение обыкновенного луча (о) на границе с канадским бальзамом. Отраженный луч в этом случае поглощается зачерненной нижней гранью или выводится из кристалла. Необыкновенный луч (е) выходит из николя параллельно нижней грани.

5.Явление дихроизма.

На другом принципе основаны поляризаторы, изготовленные из турмалина, герапатита (сернокислый иод-хинин) и некоторых других кристаллов, которые наряду с двойным лучепреломлением обладают еще свойством поглощать один из лучей значительно сильнее, чем другой - дихроизм. Так, в пластинке турмалина толщиной 1мм обыкновенный луч практически полностью  поглощается и вышедший свет плоскополяризован.

Из мелких кристалликов герапатита выкладывают значительные площади на целлулоидной пленке. Для их ориентации используют электрическое поле. Такие устройства, называемые поляроидами, могут работать как поляризаторы (анализаторы).

6.Вращение плоскости поляризации оптически активными веществами. Поляриметрия (оптическая активность, постоянная вращения, правовращающие и левовращающие вещества, вращательная дисперсия).

При прохождении плоскополяризованного света через некоторые вещества [некоторые кристаллы (кварц, киноварь), растворы многих органических веществ (сахара, кислоты, алкалоиды и др.), а также некоторые чистые жидкости (скипидар, никотин)] наблюдается вращение плоскости колебаний светового вектора или вращение плоскости поляризации. Вещества, обладающие такой способностью, называются оптически активными.

Пусть монохроматический свет падает от источника И на систему поляризатор П - анализатор А, которые поставлены параллельно, т.е. их главные плоскости взаимно параллельны. В этом случае наблюдатель увидит светлое пятно (в случае взаимно перпендикулярного расположения – полное затемнение), так как анализатор пропустит свет плоскополяризованный в соответствии с законом Малюса ( = 1800) (рис.3.1)

Рис.3.1 Схема опыта.

Если между поляризатором и анализатором поместить кварцевую пластинку так, чтобы свет проходил вдоль ее оптической оси, то в общем случае свет не дойдет до наблюдателя. Если же анализатор повернуть на некоторый угол, то можно вновь добиться освещенности. Это свидетельствует о том, что кварцевая пластинка вызвала поворот плоскости поляризации на угол, соответствующий повороту анализатора для получения освещенности.

Если использовать в опыте свет различной длины волны, то можно обнаружить зависимость угла поворота от длины волны, т.е. дисперсию вращения плоскости поляризации (вращательную дисперсию).

Кварцевая пластинка толщиной 1мм вращает плоскость поляризации на следующие углы: для красного света              -150

желтого              - 210

зеленого             - 270

синего                 - 330

фиолетового       - 510.

Для данной длины волны угол поворота плоскости поляризации пропорционален пути l, пройденному светом в оптически активном веществе:  =  l ( закон Био ), где – коэффициент пропорциональности или постоянная вращения, ее принято выражать в угловых градусах на миллиметр.

Аналогичный эффект вращения плоскости поляризации будет наблюдаться, если между поляризатором и анализатором поместить кювету с оптически активным веществом. В растворах угол поворота плоскости поляризации пропорционален пути света в растворе l и концентрации активного вещества с:

  =[ ] c l  (2)

где [   ] - величина, называемая удельным вращением. Удельное вращение – это увеличенный в 100 раз угол вращения для столба раствора длиной в 1 дм (10 см) при концентрации вещества 1 г на 100 мл раствора, при температуре 20С и при длине волны =589 нм. Это закон Био. Угол вращения  приблизительно обратно пропорционален квадрату длины волны :

,

где а - постоянная, зависящая от природы вещества.

Вращение плоскости поляризации растворами обусловлено взаимодействием электромагнитной волны с ассиметричными молекулами растворенного оптически активного вещества. Такие молекулы не обладают зеркальной симметрией и по-разному вращают плоскость поляризации. В зависимости от направления вращения плоскости поляризации оптически активные вещества подразделяются на право- и левовращающие. Если смотреть навстречу лучу, то в правовращающих веществах плоскость поляризации будет поворачиваться по часовой стрелке, в левовращающих - против часовой стрелки. Например, кварцы - левовращающие и правовращающие. При синтезе химическими методами получают смесь, содержащую равное количество «правых» и «левых» молекул. Такая смесь называемая рацемической, не вращает плоскость поляризации.

7.Исследование биологических тканей в поляризованном свете. Спектрополяриметрия. Поляризационный микроскоп.

Соотношение (2) лежит в основе весьма чувствительного метода измерения концентрации растворенных веществ, в частности сахара. Этот метод (поляриметрия или сахариметрия) широко используют в медицине для определения концентрации сахара в моче, в биофизических исследованиях, а также в пищевой промышленности. Соответствующие измерительные приборы называют поляриметрами или сахариметрами.  Поляриметр позволяет измерять не только концентрацию, но и удельное вращение. Используя различные светофильтры, можно найти зависимость удельного вращения от длины волны (дисперсию оптической активности), в настоящее время для этих целей применяют специальные приборы - спектрополяриметры.

Для исследования прозрачных биологических объектов используют поляризационный микроскоп. Он аналогичен обычному, но снабжен двумя призмами Николя: одна расположена перед конденсором и служит поляризатором, вторая - в тубусе между объективом и окуляром и служит анализатором. Предметный столик вращается вокруг продольной оси микроскопа на 3600.Если поляризационный микроскоп, установленный на полное затемнение поля зрения (скрещенные николи), поместить препарат с изотропной структурой, то поле зрения останется темным. В случае, когда между поляризатором и анализатором помещен препарат с анизотропными структурами, свет, прошедший поляризатор, будет в них вновь двояко преломляться. В связи с этим, он не гасится полностью анализатором, и соответствующие структуры выступают просветленными на общем темном фоне поля зрения.

Ряд тканей (мышечная, костная, нервная) обладают оптической анизотропией, поэтому возможна поляризационная микроскопия биологических объектов. В качестве примера на рис.5.1 приведена микрофотография тонкого среза кости, полученная с помощью поляризационного микроскопа. На срезе видны только те остеоны, коллагеновые волокна которых лежат в плоскости среза. Волокна, расположенные перпендикулярно плоскости среза, через которые свет проходит вдоль оптической оси (т. е. без двойного лучепреломления), остаются затемненными.

1

2

Чувствительное положение

H

E

x

Е

О

E

О

A

P

90

Б

Падающий луч

Отраженный луч

Преломленный луч

И

П

К

А

Э

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

лабораторная работа№15 2014.doc

лабораторная работа№15 2014.doc
Размер: 4.1 Мб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Лабораторная работа. Изучить устройство поляриметра и определить удельное вращение и концентрацию сахарозы в растворе, определить дисперсию оптической активности раствора сахарозы.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Общая характеристика экстремизма и терроризма

Общая характеристика экстремизма и терроризма. Лица, участвующие в осуществлении террористической деятельности: типы террористов. Экологический экстремизм. Причины, порождающие экстремизм.

Проблема безотметочного обучения. Оценочная деятельность учителя.

Процесс оценивания в некоторых школах должен быть понят в широком смысле воспитания детей, формирования их личности, дальнейшего развития и усиления их познавательного интереса. Оценка учителя. Коллективная оценочная деятельность школьников. Самостоятельная оценочная активность школьника.

Теоретические аспекты учета нематериальных активов

Понятие и классификация нематериальных активов. Документальное оформление движения нематериальных активов. Сравнение учета нематериальных активов по МСФО и Российским ПБУ. Учет операции с нематериальными активами. Оценка нематериальных активов.Учет поступления, амортизации, выбытия и создания нематериальных активов.

Модуль "Алгебра". 5 вариантов ГИА

Транспортировка раненых

Дипломная работа. Цель: роль фельдшера в определении показаний к организации транспортировки и госпитализации в ЛПУ. Доставка пациентов с травмами нуждающихся в госпитализации, а также средств транспортировки, которые наиболее щадяще доставят их в стационар.

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok