Исследование явления дифракции света на компакт-диске

Двух светофильтров с длиной волны пропускания (870 и 980 нм - инфракрасная область (ИК) - область) в приборе нет. Соответствующие отверстия заглушены пробками. Когда переключатель 3 стоит в положении "870" или "980", световой поток перекрыт, стрелка прибора 1 уходит в положение Т = 0.

На фотоколориметре вместо заводского стрелочного прибора может быть установлен цифровой мультиметр, включенный для измерения постоянного напряжения. В этом случае можно не устанавливать определенную начальную

I0, а для вычисления

T и

D всегда пользоваться формулами (2) и (3). Более того, измерения можно проводить на любом фотоэлементе и при любом усилении т.е. ручки 5, 6, 7 могут находиться в произвольном положении.

В данной работе фотоколориметр используется для трех видов исследований:

· Изучение зависимости поглощения света окрашенного стекла и (или) полимерной пленки от длины волны. Эта зависимость представляет собой спектр поглощения пленки.

· Изучение закона Бугера – проверка прямой пропорциональной зависимости оптической плотности вещества (полимерной пленки) от ее толщины.

· Изучение закона Бера – проверки прямой пропорциональной зависимости оптической плотности раствора от его концентрации.

Задания к лабораторной работе

Осмотрите колориметр. Изучите назначение его ручек.

Откройте крышку кюветного отделения. Осмотрите кюветное отделение. Слева и справа видны окна для прохождения светового пучка. Правое окно при открытой крышке автоматически закрывается пластинкой для защиты фотоэлемента от засветки.

Подключите прибор к сети. На задней стенке с левой стороны колориметра включите сетевой тумблер. В блоке осветителя должна загореться лампа. (Рядом с сетевым может располагаться также тумблер для регулирования яркости свечения лампы). Если справа от кювет вставить вертикально лист белой бумаги, то на листе появляется круглое окрашенное пятно. Цвет его меняется в зависимости от положения переключателя светофильтров.

Задание 1

. Изучение зависимости поглощения света от длины волны

В качестве поглощающего образца здесь используется одна или две окрашенные прозрачные пленки из набора, выданного для проведения опытов. Пленки должны быть хорошо протерты от посторонних загрязнений.

1. Из набора кювет возьмите две одинаковые кюветы толщиной » 3 мм. Установите их в кюветодержатель. В одну из кювет вставьте исследуемую пленку (или пленки). Закройте крышку кюветодержателя.
2. Ручкой 4 переведите кюветодержатель в положение, когда световой пучок проходит через пустую кювету.
3. Начните с первого светофильтра 315 нм, который вводится в световой пучок ручкой 3.
4. Ступенчато увеличивая чувствительность ручкой вначале ручкой 5, а затем ручками 6, 7 выведите стрелку прибора на 100 %. Если это не удается сделать, просто запишите показание прибора I0 при максимальной чувствительности.
5. Ручкой 4 переведите кюветодержатель в положение, кода свет проходит через кювету с пленками. Стрелка прибора покажет уменьшения интенсивности света.
6. Если вначале удалось установить стрелку на 100 % пропускания, то следующее показание по верхней шкале сразу дает коэффициент пропускания Т, а показание по нижней шкале – оптическую плотность образца D на данной длине волны. Если вначале стрелка не устанавливается на 100 %, то коэффициент пропускания, а затем и оптическую плотность необходимо вычислить по формулам (2) и (3).
7. Аналогичные измерения проведите для остальных длин волн, даваемых данным набором светофильтров (п. п. 3-6). Данные измерений занесите в таблицу 1 отчета.
8. Постройте график зависимости оптической плотности полимерной пленки от длины волны света. При этом экспериментальные точки соедините плавной линией. График представляет собой утрированный спектр поглощения пленки.
9. В выводе отметьте, на каких длинах волн образец сильнее всего поглощает свет, а на каких меньше всего.

Задание 2.

Изучение зависимости поглощения света от толщины образца

В качестве поглощающих образцов здесь используются несколько кусочков окрашенной прозрачной пленки. Испытание лучше всего проводить на длине волны, указанной на пленке.

1. Проведите измерение коэффициента пропускания и оптической плотности сначала для одного кусочка пленки.

2. Затем увеличьте толщину образца, добавив к первому кусочку пленки еще один. Далее продолжайте увеличивать толщину образца, доведя его до 8-9 кусочков пленки.

3. По результатом опыта следует построить графики зависимостей коэффициента пропускания Т и оптической плотности D пленки от его толщены. Поскольку толщины кусочков пленки одинаковы, то по горизонтальной оси можно откладывать просто их число.