大学物理实验报告旋光物质溶液浓度测量
旋光性溶液浓度实验报告
一、实验目的1. 了解旋光现象的基本原理，观察旋光物质的旋光性质。
2. 掌握圆盘旋光仪的使用方法，通过旋光仪测定旋光性溶液的旋光率和浓度。
3. 分析实验数据，探讨旋光率与溶液浓度之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指当平面偏振光通过某些物质的溶液后，其振动面将旋转一定的角度。
这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。
旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度和入射光的波长有关。
对于有机物质的溶液，旋光度Q与溶液的浓度c和光程l成正比，即Q = αcl，其中α为旋光率。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：WXG-4型圆盘旋光仪、标准旋光管、待测旋光管、恒温水浴、滴定管、移液管、量筒等。
2. 试剂：葡萄糖标准溶液、未知浓度葡萄糖溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 将标准旋光管和待测旋光管分别清洗干净，并用蒸馏水冲洗干净。
2. 在标准旋光管中加入已知浓度的葡萄糖标准溶液，使其充满旋光管。
3. 将旋光管放入恒温水浴中，调节温度至20℃，待溶液稳定后，记录旋光仪的读数。
4. 重复步骤3，连续读取3次，求平均值作为标准溶液的旋光度。
5. 将待测旋光管中加入未知浓度的葡萄糖溶液，使其充满旋光管。
6. 将待测旋光管放入恒温水浴中，调节温度至20℃，待溶液稳定后，记录旋光仪的读数。
7. 重复步骤6，连续读取3次，求平均值作为待测溶液的旋光度。
8. 根据标准溶液的旋光率和待测溶液的旋光度，计算待测溶液的浓度。
五、实验数据与分析1. 标准溶液的旋光度：α = 52.3°2. 待测溶液的旋光度：α' = 40.1°3. 待测溶液的浓度：c = (α'/α) × c' = (40.1°/52.3°) × 10 g/ml = 7.6 g/ml六、实验结论本实验通过旋光仪测定了旋光性溶液的旋光率和浓度，验证了旋光度与溶液浓度之间的关系。
实验结果表明，旋光率与溶液浓度成正比，即Q = αcl。
大学物理旋光仪实验报告数据
大学物理旋光仪实验报告数据分析及计算一、实验目的本次实验旨在通过实验设备，通过两种激发方式来测量化学分子溶液旋光度，以观察其在右旋光和左旋光下的性质差异。
二、实验原理当一种物质在光的照射下旋转时，会出现旋光现象：即当光以一定强度照射到物质上时，可以引起物质立体偏振，而这种光的偏振性可以通过旋光仪来测量。
右旋光和左旋光是描述旋光现象的一种基础概念，右旋光指的是，当光从光纤聚焦点传入时，被旋光实验溶液经过聚焦后，使两个光状态旋转90度，而左旋光指的是，当光从光纤聚焦点传入时，被旋光实验溶液经过聚焦后，使两个光状态旋转270度。
一般而言，当物质的立体光偏振状态在传播时转向右边的话，则该物质就具有右旋性；如果该物质在传播时转向左边，则具有左旋性。
三、实验步骤1.装配旋光仪，并校准将旋光仪在实验台上安装，并调Integrating Sphere的位置，使激发光线和探测光线在四个不同的位置聚焦到小球里面。
2.进行实验观测A.准备溶液样品：溶解指定浓度的化学分子溶液，利用旋光仪检测其右旋光与左旋光特性差异。
B.用汞灯和LED灯作为光源，分别向溶液样品施加光，并观测旋光仪的显示结果。
3.数据分析收集实验数据，观察右旋光的旋光度与激发光源之间的关系，左旋光的旋光度与激发光源之间的关系，并对实验结果进行分析，得出各激发光源下旋光度差异。
四、实验数据分析与结果计算本次实验分别采用汞灯Hg Lamp和LED灯作为激发光源，分别从右旋光D_squared_R和左旋光D_squared_L两个方向测量旋光度值。
结果如下：激发光源 D_squared_R D_squared_LHg Lamp 0.96 0.02LED 0.03 0.97实验结果显示，当激发光源为汞灯时，右旋光的旋光度比左旋光的旋光度高出94%；而当激发光源为LED时，左旋光的旋光度比右旋光的旋光度高出94%。
大学物理实验报告之旋光仪
大学物理实验报告
学院班级
实验日期 2017 年6 月13 日实验地点：实验楼B415室
振动面旋转的角度，在给定波长的情况下，对固体来说，与旋光物质的厚度成正而对液体来说，不仅与厚度有关，还与旋光物质的溶液浓度成正比，用下式表示：（式1），式1中φ表示偏振光振动面旋转的角度，称为旋光度，它的单位表示溶液的浓度，单位为g/ml；L表示光通过的溶液厚度，单位为
(1)β´>β,OP A>OP A´，从目镜观察到三分视场中与石英片对应的中部为暗区，与起偏镜直接对应的两侧为亮区，三分视场很清晰。
当β´=π/2时，亮区与暗区的反。
(完整精品)大学物理实验报告之旋光仪
大学物理实验报告学院班级实验日期 2017 年6 月13日实验地点：实验楼B415室来提高药物的疗效，这在药物分析及制剂中经常要用到。
振动面旋转的角度，在给定波长的情况下，对固体来说，与旋光物质的厚度成正比；而对液体来说，不仅与厚度有关，还与旋光物质的溶液浓度成正比，用下式表示：=[]t CL λφα（式1），式1中φ表示偏振光振动面旋转的角度，称为旋光度，它的单位为度；C 表示溶液的浓度，单位为g/ml ；L 表示光通过的溶液厚度，单位为dm 。
比例常数α称为该旋光物质的旋光率，又称为比旋度。
α的上下标t 和λ分别表示实验时的温度和所用光源的波长，如用纳光源就记为D ，即D []t α。
若已知旋光物质在测量温度时的旋光率，测得旋光度后，根据式1就可以计算溶液浓度。
如果溶液浓度已知，则能计算出物质在某一温度下的旋光率D []t α。
由化学知识可知，分子结构的不对称是造成这种物质具有旋光性的原因。
因此，我们还可以通过对旋光现象的观察，来鉴定旋光性溶质的性质，研究物质的分子结构及结晶形状。
物质的旋光性测量的简单原理如图2所示。
首先将起偏镜与检偏镜的偏振方向调到正交，我们观察到视场最暗。
然后装上待测旋光溶液的试管，因旋光溶液的振动面的旋转，视场变亮，为此调节检偏镜，再次使视场调至最暗，这时检偏镜所转过的角度，即为待测溶液的旋光度。
由于人们的眼睛很难准确地判断视场是否全暗，因而会引起测量误差。
为此该旋光仪采用了三分视场的方法来测量旋光溶液的旋光度。
从旋光仪目镜中观察到的视场分为三个部分，一般情况下，中间部分和两边部分的亮度不同。
当转动检偏镜时，中间部分和两边部分将出现明暗交替变化。
图3中列出四种典型情况，即（a ）中央为暗区，两边为亮区；（b ）三分视界消失，视场较暗；（c ）中间为亮区，两边为暗区；（d ）三分视界消失，视场较亮。
光源溶液眼睛 P 1P 2 图2物质的旋光性测量简图在图4中, OP 表示通过起偏镜后的光矢量，而OP ´则表示通过起偏镜与石英片后的偏振光的光矢量，OA 表示检偏镜的偏振化方向，OP 和OP ´与OA 的夹角分别为β和β´，OP 和OP ´在OA 轴上的分量分别为OP A 和OP A ´。
液体旋光率实验报告
一、实验目的1. 理解旋光现象及其原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过实验测定不同溶液的旋光率。
4. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些透明物质时，其振动方向发生旋转的现象。
旋光物质的旋光率是指单位长度的旋光物质使线偏振光振动面旋转的角度。
旋光率与旋光物质的浓度、溶剂、温度等因素有关。
实验原理基于旋光率与溶液浓度的关系，即旋光度（α）与旋光率（[α]）和溶液浓度（c）成正比，与旋光管的长度（l）成正比，公式为：α = [α]lc。
三、实验仪器与材料1. 旋光仪2. 旋光管3. 葡萄糖溶液（已知浓度）4. 未知浓度溶液5. 移液管6. 温度计7. 计时器四、实验步骤1. 调节旋光仪：打开旋光仪电源，预热15分钟。
调整旋光仪，使三分视场清晰，且明暗均匀。
2. 测量已知浓度溶液的旋光度：将已知浓度的葡萄糖溶液注入旋光管中，插入旋光仪。
观察并记录旋光度。
重复测量三次，取平均值。
3. 计算旋光率：根据公式α = [α]lc，将测得的旋光度、旋光管长度代入计算旋光率。
4. 测量未知浓度溶液的旋光度：将未知浓度溶液注入旋光管中，插入旋光仪。
观察并记录旋光度。
重复测量三次，取平均值。
5. 计算未知浓度溶液的浓度：根据公式α = [α]lc，将测得的旋光度、旋光管长度和已知溶液的旋光率代入计算未知浓度溶液的浓度。
6. 分析旋光率与溶液浓度之间的关系：将已知浓度溶液的旋光率与浓度进行作图，观察旋光率与浓度之间的关系。
五、实验结果与分析1. 已知浓度溶液的旋光度测量结果：溶液浓度（g/ml）旋光度（°）1.00 3.452.00 6.903.00 10.35旋光率计算结果：[α] = α / (lc) = (3.45 + 6.90 + 10.35) / (3 × 10.00cm) =3.95°/(g·cm²)2. 未知浓度溶液的旋光度测量结果：溶液浓度（g/ml）旋光度（°）1.50 5.20未知浓度溶液的浓度计算结果：c = α / ([α]lc) = 5.20 / (3.95 × 10.00cm) ≈ 0.13g/ml3. 旋光率与溶液浓度之间的关系：根据实验结果，旋光率与溶液浓度呈线性关系，即旋光率随溶液浓度的增加而增加。
液体旋光物质的浓度测量
实验4-12 液体旋光物质的浓度测量【实验目的】1．理解旋光原理；2．掌握旋光计的使用方法；3．测量糖溶液的浓度。
【实验原理】平面偏振光在某些晶体内沿光轴方向传播时，虽然没有发生双折射，但透射光的振动面相对于原入射光的振动面旋转了一定的角度，这种现象称为旋光现象，能使振动面旋转的物质称为旋光性物质。
后来实验发现，某些液体也具有旋光性。
石英晶体、食糖溶液、酒石酸溶液等都是旋光性较强的物质。
当迎着光的传播方向观察时，振动面沿顺时针方向旋转的物质称为右旋物质；使振动面沿逆时针方向旋转的物质称为左旋物质。
实验表明，振动面旋转的角度与其所通过旋光性物质的厚度成正比。
若为溶液，又正比于溶液的质量浓度，即lc ρφ= (4-12-1)式中l 是以分米（dm ）为单位的液柱长；c 为溶液的质量浓度，代表每立方厘米溶液中所含溶质的质量（质量以克为单位）；ρ为物质的旋光率，它在数值上等于偏振光通过1dm 长的液柱在1cm 3溶液中含有1g 旋光物质时所产生的旋转角。
纯蔗糖溶液在20°C 时，对于钠黄光，经多次测定确认ρ = 66.5°cm 3/dm·g 。
因此，若测出蔗糖溶液的旋转角φ 和液柱长l ，即可求出蔗糖溶液的质量浓度c 。
【仪器介绍】专门用来测量糖溶液质量浓度的旋光计，称作糖量计。
WXG 型旋光计的外形结构如图4-12-1所示。
旋光计构造原理如图4-12-2所示。
旋光计中的光源S 是钠光灯。
F 为固定的聚光镜；N 1和N 2皆为尼科耳棱镜，N 1为起偏器，N 2为检偏图4-12-1 1.底座；2.电源；3.检偏器与度盘转动手轮；4.放大镜座；5.视度调节螺旋；6.度盘游标；7试管筒；8.试管筒盖；9.筒盖把手；10.连接圈；11.灯罩；12.灯座；13.电源插头器；N2可以旋转，旋转角度从N2所附的刻度盘R上读出；图4-12-2D为半荫片（一半是普通玻璃，一半是石英半波片；或两旁为玻璃，中间为石英半波片。
大学物理实验报告之旋光仪
大学物理实验报告之旋光仪
旋光仪是实验室中常见的仪器，它被广泛用于研究各种分子结构、聚合物材料性质和物理特性等。
本实验旨在通过旋光仪测量溶液的物理性质，分析溶液的旋光度。
在实验之前，我们需要完成旋光仪的知识准备，包括旋光仪的基本原理，仪器的各部分以及结构，仪器的使用，旋光的基本概念。
在实验中，我们先使用旋光仪测量某种特定溶液的旋光度，将所测得的值与标准值进行比较，了解溶液旋光属性。
然后，使用旋光仪检测溶液在不同温度、pH值以及浓度变化时旋光度的变化，以研究物质的物理性质。
在实验真正开始之前，需要将旋光仪的仪器各部分进行检查，以确保仪器的工作状态良好，提高测试的准确性。
之后我们将溶液放入测试槽，在旋光仪界面调节项目，然后使用旋光仪检测溶液的旋光度，并将检测结果与标准值进行比较并记录它们的差异。
接下来，变换溶液温度、pH值以及浓度，反复重复之前的实验步骤，并将测试结果与标准值进行比较，比较测量结果的变化。
实验完成后，我们根据上述检测结果对物质的旋光性质进行了分析，绘制了温度、pH 值以及浓度对旋光度的影响图，此外，还探讨了如何改变旋光度的因素及其影响规律。
通过本次实验，我们分析了溶液的旋光性质，探讨了不同因素对旋光度的影响，丰富了实验中的理论知识，并加深了旋光仪的实际应用技能。
大学物理实验报告旋光效应
大学物理实验报告旋光效应实验名称：旋光效应的测量实验目的：1.学习旋光仪的使用方法，掌握测量旋光度实验的方法。
2.了解旋光效应的基本概念和原理。
3.根据实验数据，计算出旋光最大角度和比旋光度的数值。
实验原理：当线偏振光通过旋光物质时，其振动面会随之旋转，而入射光的振动方向不变，则通过旋光物质后的偏振光线偏振面与原偏振面之间的夹角变化就称为旋光度，是旋光物质的一个重要参数。
在旋光物质中，旋光度与旋光角的关系如下：旋光度α = βl/(πd)其中β为旋光角，l为光路长度，d为旋光物质的浓度。
而旋光角β还与旋光物质的物理性质和光线的波长有关。
在实验中，常用的旋光物质是葡萄糖溶液，其旋光角与波长的关系可由式子计算得出：β = (αλ)/(4.5)其中α为旋光度，λ为波长。
实验设备：旋光仪、葡萄糖溶液、半透明镜、偏振片、灯泡、平行光板实验步骤：1.将旋光仪的铜筒底座固定在实验桌上，安装完毕后把旋光仪臂旁的托架转至水平位置并锁紧。
2.在旋光仪轴上安装好平行光板，并将旋光仪刻度盘指针复位于初始位置。
3.利用灯泡发出的光进行实验。
将灯泡放置在旋光仪的背后，使光线经过葡萄糖溶液后，经过偏振片和半透明镜后照射到旋光仪的平行光板上。
4.调整偏振片和半透明镜的方向，使其交叉形成十字星状，然后转动旋光仪使下面的光束正向上照射，观察光线通过旋光仪时旋转的方向。
5.转动旋光仪，调整其刻度盘，测量旋转的最大角度，并记录下来。
6.重复实验3-5步骤，改变葡萄糖溶液的浓度和光线的波长，分别记录和计算旋光度大小和旋光角的数值。
实验数据：注：实验中使用的白炽灯光的波长为550nm实验结果：计算结果表明，在使用浓度为0.1g/ml的葡萄糖溶液时，其旋光度为+9.6o，旋光角为+6.5o。
结论：通过实验分析数据，得出以下结论：1.旋光度和旋光角是旋光物质的两个重要参数，在实验中可以通过测量旋转的角度和光路长度等数据计算出来。
2.葡萄糖溶液是一种具有旋光效应的旋光物质，在浓度一定时，其旋光角与光线波长有关，波长越短旋转角越大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
山东理工大学物理实验报告
实验名称旋光物质溶液浓度测量
姓名学号061219876 时间代码14256 实验序号19 院系
大一工作部专业理工级.班教师签名
实验目的
1 加深对偏振光的使用。
2 掌握旋光仪的结构原理学会用旋光仪测定旋光物质的浓度。
实验报告内容
原理预习、操作步骤、数据处理、误差分析、思考题解答
【实验原理】线偏振光通过旋光性物质后其振动面发生偏转。
振动面旋转的角度φ与光所透过的晶体厚度成正比若为溶液则正比于
液柱的长度和溶液的浓度。
此外旋转角还与入射光波长及溶液的温度
有关。
如果当光的波长和溶液的温度一定时偏振光透过溶液后其振动
面旋转的角度φ为Clt 式中C为溶液的浓度通常用100ml溶液中含溶质的克数为单位l是光所透过的溶液的厚度以dm为单位t则是溶液对波长λ的光在温度t时的旋光率在数值上等于通过单位厚度、单位浓度的溶液所产生的旋转角。
【操作步骤】
1 接通电源点亮钠光灯。
2 测定旋光仪的零点。
调节物目镜组使之三分视场分界线清晰然
后转动检偏器在暗视场条件下使三个区域亮度相同记录左右刻盘上
的读数于数据表中重复3次求其平均值作为旋光仪的零点位置θ０。