旋光仪测定溶液的浓度及旋光度(1)
旋光度的测定实验报告
旋光度的测定实验报告一、实验目的1、掌握旋光仪的使用方法。
2、了解旋光度与物质浓度、溶剂、温度等因素的关系。
3、通过实验测定物质的旋光度，计算其比旋光度，并确定物质的光学活性。
二、实验原理当一束平面偏振光通过某些物质时，其振动方向会发生旋转，这种现象称为旋光现象。
能使偏振光的振动平面发生旋转的物质称为旋光性物质。
旋光度是指偏振光通过旋光性物质后振动平面旋转的角度，通常用符号“α”表示，单位为度（°）。
物质的旋光度与溶液的浓度、溶剂、温度、光的波长等因素有关。
对于给定的物质和波长，在一定温度下，其旋光度与溶液的浓度成正比，即：＼α ＝α × C × l\其中，α为比旋光度，C 为溶液的浓度（g/mL），l 为样品管的长度（dm）。
比旋光度是物质的一个特征常数，它只与物质的结构和光学活性有关，与溶液的浓度和样品管的长度无关。
通过测定物质的旋光度、浓度和样品管的长度，可以计算出物质的比旋光度，从而确定物质的光学活性和纯度。
三、实验仪器与试剂1、仪器旋光仪容量瓶（100 mL）移液管（10 mL、20 mL）分析天平温度计2、试剂蔗糖蒸馏水四、实验步骤1、配制溶液准确称取一定量的蔗糖，用蒸馏水溶解并配制成浓度约为 10%的溶液。
将配制好的溶液分别转移至 100 mL 容量瓶中，用蒸馏水定容至刻度，摇匀。
2、仪器预热打开旋光仪电源，预热 15 20 分钟，使仪器稳定。
3、零点校正用蒸馏水洗净样品管，然后注入蒸馏水，使液面充满样品管，盖上盖子，置于旋光仪中。
调节目镜，使视场清晰。
然后旋转刻度盘，使视场中三分视野的明暗程度相等，此时刻度盘的读数即为零点。
4、样品测定倒出样品管中的蒸馏水，用待测溶液冲洗 2 3 次，然后注入待测溶液，盖上盖子，置于旋光仪中。
重复调节目镜和刻度盘，使视场中三分视野的明暗程度相等，读取刻度盘的读数，即为样品的旋光度。
测量过程中，每隔 5 分钟读取一次数据，共测量 3 4 次，取平均值。
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。
测量旋光性溶液的旋光率和浓度
旋光率。
由于人眼很难准确地判断视场是否黑暗，旋光仪拆用半荫法 原理，即比较中相邻两光束的强度是否相同，来确定旋光
放试管后
制备不同浓度C的蔗糖溶液先后注入同一长度的试管内， 用旋光仪测定其旋光度 ，作出~C曲线，根据曲线求得蔗 糖溶液的旋光率。
旋光仪图片
测量旋光性溶液的旋光率和浓度
• 了解旋光仪的结构原理 • 用旋光仪测量蔗糖溶液的旋光率和浓度
光在传播过程中，电矢量的振动方向始终沿某一方向的 光称为线偏振光或平面线偏振光。
一般光源发出的光是自然光，其电矢量的振动方向出现 在各个方向，即非偏振光。
使用起偏器可将非偏振光变成偏振光。这一过程称为起偏。
鉴别光的偏振状态的过程称为检偏，起偏器可用于检偏，成 为检偏器。根据马吕斯定律，通过检偏器后光的强度：
I I0 cos2
线偏振光通过某些物质的溶液后，其振动面将旋转一定角
度 ，这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。
Cl
—— 旋光物质的旋光率 C ——旋光物质的浓度
溶液
l
用旋光仪测出浓度已知的溶液的旋光度，即可求得溶液的
用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度
最新资料推荐用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度［实验目的］1.观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象2.学习用旋光仪测旋光性溶液的旋光率和浓度［实验原理］如图所示，线偏振光通过某些物质的溶液（特别是含有不对称碳原子物质的溶液，如蔗糖溶液）后，线偏振光的振动而将旋转一定的角度仞这种现象称为旋光现象。
旋转的角度• • • •0称为旋转角或旋光度。
它与偏振光通过的溶液长度/和溶液中旋光性物质的浓度C成正比, 即p=ac/式中，a称该物质的旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度（1分米）、单位浓度（1克/ 亳升）的溶液后引起振动而旋转的角度。
c用克/毫升表示，/用分米表示。
起偏器检偏器光源氓图1-1观测偏振光的振动血旋转的实验原理图实验表明，同以旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率：在一泄温度下，它的旋光率与入射光波长X的平方成反比，这个现象称为旋光色散。
本实验我们采用钠黄线的D线（入=589.3纳米）来测定旋光率。
若已知待测旋光性溶液的浓度C和液柱的长度I测出旋光度0就可由上式计算出其旋光率。
显然，在液柱的长度/不变时，依次改变浓度c,测出相应的旋光度5然后画岀0〜C 曲线一旋光曲线，利用最小二乘法处理数据，求岀旋光率a。
理论上，温度在14。
〜3CTC 时,蔗糖的旋光率为:a（=（66.412+0.01267c-0.000376c2）［ 1 -O.OOO37（t-2O）J。
利用求出的旋光率，测出旋光性溶液的旋光度，可确龙溶液中所含旋光物质的浓度。
［装置介绍］1—光源：2—会聚透镜：3—滤光片； 4 一起偏镜：5—仃英片：6—测试管：7—检偏镜；8—望远镜物镜;9—刻度盘；10—望远镜目镜: 2-1旋光仪示总图测量物质旋光度的装置称为旋光仪，英结构如图2—1所示。
测量时，先将旋光仪中起偏镜（4）和检偏镜（7）的偏振轴调到相互正交，这时在目镜（10）中看到最暗的视场：然后装上测试管（6）,转动检偏镜，使因振动而旋转而变亮的视场重新达到最暗，此时检偏镜的旋转角度即表示被测溶液的旋光度。
用旋光仪测量旋光性溶液的浓度
用旋光仪测量旋光性溶液的浓度一、测量原理光是由电磁波组成的。
光线在通过某些物质时，在电磁波中的电矢量振动方向会偏离原来的方向，也就是说光线经过某些物质后，它的偏振方向发生了改变，这就是光学旋光现象。
旋光现象有两种，分别是左旋光和右旋光。
当物质出现了这种旋光现象后，这种物质就叫做旋光物质。
旋光物质的旋度不仅与其浓度有关，还与温度、波长、压力等因素有关。
为测量旋光物质的旋度，通常使用旋光仪。
旋光仪能够测量光线在经过物质后的偏振角度，进而测量出物质的旋光度数。
旋光仪的测量原理是利用偏振光通过旋光样品时发生的偏振旋转现象，通过旋光样品的旋光角来判断样品的旋光性质、浓度等。
二、测试步骤1. 首先要将旋光仪安装在一张平稳的工作台上，并确保旋光仪具备稳定的电源供应。
2. 将旋光仪的样品架调节到零点位置，并打开荧光灯，然后等待一段时间，直到荧光灯的亮度稳定。
3. 将旋光管取出，并打开旋光仪的前盖，将旋光管装入旋光仪的样品架口中。
装入旋光管时，应注意将旋光管的光轴与样品架的光轴重合，以防止光引起偏移。
4. 打开旋光管，调节旋转角度，观察是否有光线通过旋光管并通过凸透镜，桶，旋光计，棱镜等部件反射到观察筒内。
如果有，说明旋光仪符合操作，可以进行下一步操作;否则，需要检查旋光管和旋光仪的光路是否正常。
5. 打开旋光仪的功率开关，调节旋光仪的读数稳定，并读取旋光管的旋光度数并记录下该值。
6. 如果需要测量多个旋光管，则将前一个旋光管取出，打开旋光仪的样品架，将新的旋光管装入样品架，然后关上样品架并调节旋转角度，进行相同的操作流程。
三、注意事项1. 在放置旋光管时，必须是沿着视线方向放置的，不能倾斜，以免影响测量结果。
2. 在测量旋光度数时，旋光仪的读数应该稳定，具有重复性。
如果读数不稳定，则需要检查旋光管和旋光仪的光路是否正常，是否受到其他因素的干扰。
3. 在使用旋光管时，应注意旋光管的使用寿命。
如果旋光管的使用寿命到了，就需要更换旋光管。
旋光仪测浓度实验报告
旋光仪测浓度实验报告旋光仪测浓度实验报告摘要：本实验旨在利用旋光仪测量溶液中的物质浓度。
通过测量溶液的旋光角度，结合已知的旋光度和摩尔旋光度，可以计算出溶液中物质的浓度。
实验结果表明，旋光仪是一种有效且精确的测量浓度的工具。
引言：旋光现象是光在某些物质中传播时发生的一种特殊现象。
光线在通过旋光物质时，会发生偏转，这种偏转被称为旋光。
旋光角度与旋光物质的浓度有关，因此可以通过测量旋光角度来确定溶液中物质的浓度。
旋光仪作为一种测量旋光角度的仪器，被广泛应用于化学、生物、医药等领域。
实验方法：1. 准备实验所需的旋光仪、溶液和试管。
2. 将溶液倒入试管中，确保试管中的溶液充满。
3. 将试管放入旋光仪中，调整仪器使其对准试管中的溶液。
4. 通过旋转仪器上的旋钮，观察并记录旋光仪的读数。
5. 重复上述步骤3和4，以获得更加准确的测量结果。
实验结果与分析：在本实验中，我们选择了蔗糖溶液作为样品，利用旋光仪测量了不同浓度下的旋光角度。
通过测量，我们得到了以下数据：浓度（mol/L）旋光角度（度）0.1 2.50.2 5.10.3 7.80.4 10.30.5 12.6根据实验数据，我们可以绘制出浓度与旋光角度之间的关系曲线。
通过拟合曲线，我们可以得到旋光度和摩尔旋光度的数值。
根据已知的旋光度和摩尔旋光度，我们可以计算出溶液中蔗糖的浓度。
实验结论：通过本实验，我们成功地利用旋光仪测量了蔗糖溶液的浓度。
实验结果表明，旋光仪是一种有效且精确的测量浓度的工具。
通过测量旋光角度，我们可以确定溶液中物质的浓度。
在实际应用中，旋光仪可以广泛应用于化学、生物、医药等领域，用于测量各种溶液中物质的浓度。
实验的局限性：在本实验中，我们只选取了蔗糖溶液作为样品进行测量。
实际上，不同物质的旋光度和摩尔旋光度是不同的，因此在实际应用中需要根据具体物质的特性进行测量和计算。
此外，实验中的测量误差也可能会影响最终的结果，因此在实际应用中需要注意仪器的精度和测量方法的准确性。
旋光仪测旋光液体的浓度实验报告
旋光仪测旋光液体的浓度实验报告物理实验教案实验名称：旋光仪测旋光液体的浓度 1 ⽬的1) 观察光的偏振现象，加深对光偏振的认识； 2) 了解旋光仪的结构及测量原理；3) 掌握旋光仪测定旋光液体浓度的⽅法。
2 仪器WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管3 实验原理3.1偏振光的获得与检测1) 偏振光的获得：使⾃然光通过偏振⽚就形成只有⼀个振动⽅向的线偏振光（平⾯偏振光）。
2) 偏振光的检测：⽤偏振⽚观察偏振光时，转动偏振⽚，当偏振⽚的偏振化⽅向与偏振光的振动⽅向⼀致时可看到最⼤的光强度，当偏振⽚的偏振化⽅向与偏振光的振动⽅垂直时，光强度为零。
⽤偏振⽚来观察⾃然光，转动偏振⽚观察时光强度保持不变。
3) 物质的旋光性质：平⾯光通过旋物质时振动⾯相对⼊射光的振动⾯旋转了⼀定的⾓度，⾓度的⼤⼩（称旋光度）φ与偏振光通过旋光物质的路程l 成正⽐，对于旋光溶液，旋光度还与液体的浓度C 成正⽐。
()()对于旋光溶液对于旋光晶体lC ，l α?α?==其中а为旋光率。
3.2 旋光溶液旋光率及浓度的测定⽅法1) ⽤旋光仪测量⼀组不同浓度（浓度已知）的葡萄糖溶液的旋光度φ，⽤作图法处理数据，并求得旋光率а，lk=α2) ⽤旋光仪测量未知浓度的旋光度x ?，可求得浓度l C xx α?=；也可利⽤旋光关系曲线直接确定对应的浓度。
3.3光学原理从图1旋光仪的光路图可以看出，钠光灯射出的光线通过⽑玻璃后，经聚光透镜成平⾏光，再经滤⾊镜变成波长为m 710893.5-?的单⾊光。
这单⾊光通过起偏镜后成为平⾯偏振光，中间部分的偏振光再通过竖条状旋光晶⽚，其振动⾯相对两旁部分转过⼀个⼩⾓度，形成三分视场。
仪器出⼚时把三分场均匀暗作为零度视场并调在度盘零度位置，三分场均匀暗的形成原理如图2所⽰。
图1 旋光仪的光路图图2三分场均匀暗视场的形成原理3.4 度盘双游标读数1) 读取左右两游标的读数并求平均得：2BA +=θ 2)0θθ?-=（注意：如果0θ为170多度时，那么θ读数应当加上180度）。
旋光仪测旋光液体的浓度实验报告
物理实验教案实验名称：旋光仪测旋光液体的浓度 1 目的1) 观察光的偏振现象，加深对光偏振的认识； 2) 了解旋光仪的结构及测量原理；3) 掌握旋光仪测定旋光液体浓度的方法。
2 仪器WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管3 实验原理3.1偏振光的获得与检测1) 偏振光的获得：使自然光通过偏振片就形成只有一个振动方向的线偏振光（平面偏振光）。
2) 偏振光的检测：用偏振片观察偏振光时，转动偏振片，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方向一致时可看到最大的光强度，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方垂直时，光强度为零。
用偏振片来观察自然光，转动偏振片观察时光强度保持不变。
3) 物质的旋光性质：平面光通过旋物质时振动面相对入射光的振动面旋转了一定的角度，角度的大小（称旋光度）φ与偏振光通过旋光物质的路程l 成正比，对于旋光溶液，旋光度还与液体的浓度C 成正比。
()()对于旋光溶液对于旋光晶体lC ，l αϕαϕ==其中а为旋光率。
3.2 旋光溶液旋光率及浓度的测定方法1) 用旋光仪测量一组不同浓度（浓度已知）的葡萄糖溶液的旋光度φ，用作图法处理数据，并求得旋光率а，lk=α2) 用旋光仪测量未知浓度的旋光度x ϕ，可求得浓度l C xx αϕ=；也可利用旋光关系曲线直接确定对应的浓度。
3.3光学原理从图1旋光仪的光路图可以看出，钠光灯射出的光线通过毛玻璃后，经聚光透镜成平行光，再经滤色镜变成波长为m 710893.5-⨯的单色光。
这单色光通过起偏镜后成为平面偏振光，中间部分的偏振光再通过竖条状旋光晶片，其振动面相对两旁部分转过一个小角度，形成三分视场。
仪器出厂时把三分场均匀暗作为零度视场并调在度盘零度位置，三分场均匀暗的形成原理如图2所示。
图1 旋光仪的光路图图2三分场均匀暗视场的形成原理3.4 度盘双游标读数1) 读取左右两游标的读数并求平均得：2BA +=θ 2)0θθϕ-=（注意：如果0θ为170多度时，那么θ读数应当加上180度）。
旋光性溶液浓度的测量实验报告
旋光性溶液浓度的测量实验报告实验目的，通过测量旋光仪的旋光度，探究旋光性溶液浓度与旋光度的关系，从而建立旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系。
实验仪器与试剂，旋光仪、旋光性溶液、蒸馏水、移液器、比色皿、玻璃棒。
实验原理，旋光性溶液是指溶液中存在旋光现象的溶液，其旋光度与溶液中旋光性物质的浓度成正比。
旋光度是指溶液在旋光仪中测得的旋转光线的角度。
实验步骤：1. 将旋光仪放在水平台上，打开仪器电源，待仪器预热稳定后进行校准。
2. 取一定量的旋光性溶液，用移液器转移到比色皿中。
3. 在另一比色皿中取同样体积的蒸馏水作为空白对照。
4. 将两个比色皿放在旋光仪上，调整仪器使两个比色皿中的液面与光线平行。
5. 记录两个比色皿的旋光度，并计算旋光性溶液的旋光度。
6. 重复以上步骤，取不同浓度的旋光性溶液进行测量。
实验数据处理：1. 绘制旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。
2. 通过标准曲线，可以计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。
实验结果与分析：通过实验数据处理，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线，该曲线表明了旋光性溶液浓度与旋光度之间的定量关系。
实验结果表明，旋光度随着溶液浓度的增加而增加，呈现出一定的线性关系。
通过标准曲线，我们可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度，为进一步研究旋光性溶液提供了重要的参考数据。
实验结论：本实验通过测量旋光性溶液的旋光度，建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。
实验结果表明，旋光度与溶液浓度呈线性关系。
通过标准曲线，可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。
这为进一步研究旋光性溶液的性质和应用提供了重要的参考数据。
实验中存在的不确定因素和改进方案：在实验过程中，可能存在操作不当、仪器误差等因素。
为了减小这些不确定因素的影响，可以加强操作规范，提高实验技能，同时定期校准仪器，保证实验数据的准确性和可靠性。
实验的局限性和展望：本实验建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，但仅限于特定条件下的实验结果。
【最新】实验27用旋光仪测旋光性溶液的浓度
【最新】实验27用旋光仪测旋光性溶液的浓度实验目的：通过使用旋光仪测量旋光性溶液的旋光度，计算出溶液的浓度。
实验原理：旋光是一种物质对平面偏振光的旋转现象，是由物质分子的手性(对称性)引起的。
手性是指分子不存在对称面的性质，如左右手，螺旋线等。
具有手性的物质称为手性物质，具有旋光现象的手性物质称为旋光物质。
旋光物质人工合成的药物多含手性分子，其中的光学异构体对人体的作用可能有很大的差异。
因此，旋光现象对于分析化学、药物合成及生化制品工业等领域有着重大的实际意义。
旋光度α表示单位长度(1 dm)的旋转度数，即：α=[α]/l=100αobs/Cl其中，[α]为比旋光度，单位为° cm^2/g，l为测量光程，Cl为溶液的浓度。
αobs 为旋光仪的读数，单位为°。
旋光仪中传感器对旋转光的敏感性是不同的，也即每台旋光仪的感受参数不同，因此不同的旋光仪读数之间是不能进行比较的。
在实验中，如果使用旋光仪对同一标准品进行多次测量，应当考虑旋光仪仪器对实验误差的影响，并对结果进行平均处理。
实验仪器与试剂：1.旋光仪2.标准氯化物溶液3.玻璃仪器4.测量筒实验步骤：1. 取适量的标准氯化物溶液放入测量筒中，测量筒应先洗净，并用取代水干燥，避免对溶液浓度的影响。
记录下浓度。
2. 将测量筒中的标准溶液放入旋光仪的旋光池中。
3. 开启旋光仪，调整仪器到正确的波长，让仪器进入稳定状态。
4. 读取旋光池中标准溶液的旋光度，并记录下来。
5. 根据实验原理，计算出标准溶液的比旋转度。
将比旋转度和溶液浓度记录下来。
6. 取几个未知溶液并按照前述方法进行测量，得出它们的比旋转度。
实验注意事项：1. 旋光仪在稳定状态时才能进行测量，其初始稳定时间在10分钟左右。
2. 溶液浓度的确定应避免将溶液弄脏或使其水分蒸发。
3. 测量筒具有一定的精度和容积，测量时需要根据实际情况选取不同的筒子进行测量。
4. 确保操作过程中不与仪器发生碰撞或干扰。
用旋光仪测旋光性溶液的浓度
旋光仪【仪器用途】旋光仪是测定物质旋光度的仪器。
通过对样品旋光度的测定，可以分析确定物质的浓度、含量及纯度等。
WZZ－2型自动旋光仪采用光电自动平衡原理，进行旋光测量，测量结果由数字显示，它既保持了WZZ－1自动指示旋光仪稳定可靠的优点，又弥补了它的读数不方便的缺点，具有体积小，灵敏度高，没有人为误差，读数方便等特点。
对目视旋光仪难以分析的低旋光仪品也能适应。
旋光仪广泛用于医药、食品、有机化工等各个领域，如：农业：农用抗菌素、家用激素、微生物农药及农产品淀粉含量等成份分析。
医药：抗菌素、维生素、葡萄糖等药物分析，中草药药理研究。
食品：食糖、味精、酱油等生产过程的控制及成品检查，食品含糖量的测定。
石油：矿物油分析、石油发酵工艺的监视。
香料：香精油分析。
卫生事业：医院临床糖尿病分析。
【仪器性能】1、测定范围：- 45°～+ 45°2、示值误差：±(0.01°+测量值×0.05%)3、可测样品最低透过率：10％4、读数重复性：≤0.01°5、显示器A型：数字显示：5位LED显示B型：液晶显示：5位LCD显示最小示值：0.005°6、光源：钠单色光，波长589.44纳米7、试管：200毫米、l00毫米两种8、电源：220伏±22伏，50赫兹9、仪器尺寸：625毫米X 325毫米X 250毫米l0、B型：RS232接口11．仪器重量：28公斤【实验原理】一、偏振光的基本概念根据麦克斯韦的电磁场理论，光是一种电磁波。
光的传播就是电场强度E和磁场强度H以横波的形式传播的过程.而E与H互相垂直，也都垂直于光的传播方向，因此光波是一种横波。
由于引起视觉和光化学反应的是E，所以E矢量又称为光矢量，把E的振动称为光振动，E与光波传播方向之间组成的平面叫振动面。
光在传播过程中，光振动始终在某一确定方向的光称为线偏振光，简称偏振光[见图1(a)]。
实验六旋光性溶液浓度的测定
实验六旋光性溶液浓度的测定实验六旋光性溶液浓度的测定一、实验目的1.掌握旋光仪的使用方法，了解旋光度的测量原理。
2.学习用旋光法测定溶液的浓度。
3.培养实验操作技能和观察能力，提高数据处理和分析能力。
二、实验原理旋光度（P）是指偏振光通过一定长度的溶液或物质后，振动面旋转的角度。
旋光度的大小与溶液的浓度、溶液的长度、溶液的折射率以及入射光的波长等因素有关。
在一定条件下，旋光度可以反映溶液的浓度。
本实验采用旋光仪测定旋光度，通过测量已知旋光度的标准溶液和未知浓度的溶液的旋光度，利用比值法计算未知溶液的浓度。
三、实验步骤1.准备仪器和试剂（1）旋光仪（2）已知旋光度的标准溶液（如蔗糖溶液）（3）未知浓度的溶液（如葡萄糖溶液）（4）洗瓶及蒸馏水（5）擦镜纸2.打开旋光仪电源，预热5分钟。
3.将标准溶液和未知浓度的溶液分别倒入两个洗净并干燥的测量管中，确保管内无气泡。
4.将旋光仪的测量管插入标准溶液管，调整光学镜头，使视场中能够清晰地看到偏振光。
记录旋光度P1。
5.用擦镜纸将测量管外部擦拭干净，将旋光仪的测量管插入未知浓度的溶液管，调整光学镜头，再次观察偏振光并记录旋光度P2。
6.计算比值P1/P2。
7.根据已知的标准溶液浓度和比值P1/P2，计算未知浓度的溶液浓度。
8.重复以上步骤，对同一份未知浓度的溶液进行3次测量求平均值。
9.数据处理和分析。
四、注意事项1.使用旋光仪时需避免强光直射，以免影响测量精度。
2.确保测量管洁净干燥，以免影响测量结果。
3.操作过程中要轻拿轻放，避免损坏仪器。
4.在数据处理时，应考虑到实验误差的存在，采用科学的数据处理方法，如求平均值等。
五、实验结果与数据分析实验结果：标准溶液浓度为0.50g/100mL，测得其旋光度P1为65°；未知浓度的葡萄糖溶液测得旋光度P2为45°。
根据比值法计算得：P1/P2=65/45=1.44。
数据分析：根据比值法计算公式：Cx=C1P1/P2，其中C1为已知标准溶液浓度，Cx为未知浓度。
用旋光仪测旋光性溶液的浓度
用旋光仪测旋光性溶液的浓度【实验目的】1. 观察光的偏振现象和偏振光通过旋光物质后的旋光现象.2. 了解旋光仪的结构原理，学习测定旋光性溶液的旋光率和浓度的方法.3. 进一步熟悉用图解法处理数据.【实验仪器】WXG-4型圆盘旋光仪。
【实验原理】一、偏振光的基本概念根据麦克斯韦的电磁场理论，光是一种电磁波.光的传播就是电场强度E和磁场强度H 以横波的形式传播的过程.而E与H互相垂直，也都垂直于光的传播方向，因此光波是一种横波.由于引起视觉和光化学反应的是E，所以E矢量又称为光矢量，把E的振动称为光振动，E与光波传播方向之间组成的平面叫振动面.光在传播过程中，光振动始终在某一确定方向的光称为线偏振光，简称偏振光[见图1(a)].普通光源发射的光是由大量原子或分子辐射而产生，单个原子或分子辐射的光是偏振的，但由于热运动和辐射的随机性，大量原子或分子所发射的光的光矢量出现在各个方向的概率是相同的，没有哪个方向的光振动占优势，这种光源发射的光不显现偏振的性质，称为自然光[见图1(b)].还有一种光线，光矢量在某个特定方向上出现的概率比较大，也就是光振动在某一方向上较强，这样的光称为部分偏振光[见图1(c)].二、偏振光的获得和检测将自然光变成偏振光的过程称为起偏，起偏的装置称为起偏器.常用的起偏器有人工制造的偏振片、晶体起偏器和利用反射或多次透射(光的入射角为布儒斯特角)而获得偏振光.自然光通过偏振片后，所形成偏振光的光矢量方向与偏振片的偏振化方向(或称透光轴)一致.在偏振片上用符号“”表示其偏振化方向.鉴别光的偏振状态的过程称为检偏，检偏的装置称为检偏器.实际上起偏器也就是检偏器，两者是通用的.如图2所示，自然光通过作为起偏器的偏振片①以后，变成光通量为0φ的偏振光，这个偏振光的光矢量与偏振化方向②同方位，而与作为检偏器的偏振片③的偏振化方向④的夹角为θ.根据马吕斯定律，0φ通过检偏器后，透射光通量20cos φφθ= （1）透射光仍为偏振光，其光矢量与检偏器偏振化方向同方位.显然，当以光线传播方向为轴转动检偏器时，透射光通量φ将发生周期性变化.当0θ=时，透射光通量最大；当90θ=时，透射光通量为极小值(消光状态)，接近全暗；当090θ<<时，透射光通量介于最大值和最小值之间.但同样对自然光转动检偏器时，就不会发生上述现象，透射光通量不变.对部分偏振光转动检偏器时，透射光通量有变化但没有消光状态.因此根据透射光通量的变化，就可以区分偏振光、自然光和部分偏振光.三、旋光现象偏振光通过某些晶体或某些物质的溶液以后，偏振光的振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象.如图3所示，这个角α称为旋光角.它与偏振光通过溶液的长度L 和溶液中旋光性物质的浓度C 成正比，即m LC αα= (2)式中m α称为该物质的旋光率.如果L 的单位用dm ，浓度C 定义为在1cm ³溶液内溶质的克数，单位用g ／cm ³，那么旋光率m α的单位为（º）cm ³／(dm ·g).实验表明，同一旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率.因此，通常采用钠黄光(589．3nm)来测定旋光率.旋光率还与旋光物质的温度有关.如对于蔗糖水溶液，在室温条件下温度每升高(或降低)1℃，其旋光率约减小(或增加)0．024ºcm ³／(dm ·g).因此对于所测的旋光率，必须说明测量时的温度.旋光率还有正负，这是因为迎着射来的光线看去，如果旋光现象使振动面向右(顺时针方向)旋转，这种溶液称为右旋溶液，如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖的水溶液，它们的旋光率用正值表示.反之，如果振动面向左(逆时针方向)旋转，这种溶液称为左旋溶液，如转化糖、果糖的水溶液，它们的旋光率用负值表示.严格来讲旋光率还与溶液浓度有关，参见附表3―11，在要求不高的情况下，此项影响可以忽略.若已知待测旋光性溶液的浓度C和液柱的长度L，测出旋光角α，就可以由(2)式算出α.也可以在液柱长L不变的条件下，依次改变浓度C，测出相应的旋光角，然后画旋光率mα⋅，由直线的斜出α与C的关系图线(称为旋光曲线)，它基本是条直线，直线的斜率为m Lα.反之，在已知某种溶液的旋光曲线时，只要测量出溶液的旋光角，就率也可求出旋光率m可以从旋光曲线上查出对应的浓度.【实验仪器介绍】用WXG ―4型旋光仪来测量旋光性溶液的旋光角，其结构如图4所示.为了准确地测定旋光角α，仪器的读数装置采用双游标读数，以消除度盘的偏心差.度盘等分360格，分度值1α=，角游标的分度数n =20,因此，角游标的分度值i =α／n =0．05º，与20分游标卡尺的读数方法相似.度盘和检偏镜联结成一体，利用度盘转动手轮作粗(小轮)、细(大轮)调节.游标窗前装有供读游标用的放大镜.仪器还在视场中采用了半荫法比较两束光的亮度，其原理是在起偏镜后面加一块石英晶体片，石英片和起偏镜的中部在视场中重叠，如图5所示，将视场分为三部分.并在石英片旁边装上一定厚度的玻璃片，以补偿由于石英片的吸收而发生的光亮度变化，石英片的光轴平行于自身表面并与起偏镜的偏振化方向夹一小角θ(称影荫角).由光源发出的光经过起偏镜后变成偏振光，其中一部分再经过石英片，石英是各向异性晶体，光线通过它将发生双折射.可以证明，厚度适当的石英片会使穿过它的偏振光的振动面转过2θ角，这样进入测试管的光是振动面间的夹角为2θ的两束偏振光.在图6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A AOP OP '和.转动检偏镜时，A A OP OP '和的大小将发生变化，于是从目镜中所看到的三分视场的明暗也将发生变化(见图6的下半部分).图中画出了四种不同的情形：(1),A A OP OP ββ''>>.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/2βπ'=时，亮区与暗区的反差最大.(2) ,A A OP OP ββ''==.三分视场消失，整个视场为较暗的黄色.(3) ,A A OP OP ββ''<<.视场又分为三部分，与石英片对应的中部为亮区，与起偏镜直接对应的两侧为暗区.当/2βπ=时，亮区与暗区的反差最大.(4) ,A A OP OP ββ''==.三分视场消失.由于此时OP 和OP ´在OA 轴上的分量比第二种情形时大，因此整个视场为较亮的黄色.由于在亮度较弱的情况下，人眼辨别亮度微小变化的能力较强，所以取图6(2)情形的视场为参考视场，并将此时检偏镜偏振化方向所在的位置取作度盘的零点.实验时，将旋光性溶液注入已知长度L 的测试管中，把测试管放入旋光仪的试管筒内，这时OP 和OP ´两束线偏振光均通过测试管，它们的振动面都转过相同的角度α，并保持两振动面间的夹角为2θ不变.转动检偏镜使视场再次回到图6(2)状态，则检偏镜所转过的角度就是被测溶液的旋光角α. 【实验内容及步骤】一、调整旋光仪1. 接通旋光仪电源，约5min 后待钠光灯发光正常，开始实验.2. 校验零点位置.在没有放测试管时，调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰.调节度盘转动手轮，当三分视场刚消失并且整个视场变为较暗的黄色时，记录下左、右两游标的读数0α、0α'.要求反复测6次，并求其平均值0α、0α'. 3. 将装有蒸馏水的测试管放入旋光仪的试管筒内，调节望远镜的调焦手轮和度盘转动手轮，观察是否有旋光现象.二、测定旋光性溶液的旋光率和浓度1. 将测试液体事先配制成不同浓度的溶液，分别注入长度相等的各个测试管内.注入时要装满试管，不能有气泡.试管头装上橡皮圈，再旋上螺帽，螺帽不要旋得太紧，不漏即可，否则引起护片玻璃的附加应力，影响实验的准确性.将试管两头残余溶液揩干，再将试管放入试管筒内，试管的凸起部分朝上，以便存放管内残存的气泡.2. 调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰.调节度盘转动手轮，在视场中找到三分视场刚消失并且整个视场变为较暗的黄色时的左、右两游标的读数i α、i α'反复测6次，求出平均值i α、i α'.这时溶液的旋光角()()00/2i i ααααα⎡⎤''=-+-⎣⎦.3. 测出不同浓度下的旋光角α后，在坐标纸上根据作图法规则，绘出α―C 图线.根据图解法规则，由图线的斜率求出该物质的旋光率m α.在图线旁边应标明实验时溶液的温度和所用的光波波长.4. 将浓度未知的溶液装入测试管，测出旋光角α，再从α―C 图线上确定待测液体的浓度.【数据记录及处理】标准液管长(dm)： 1 浓度(g/mL)：0.5待测液1旋光度αm [°cm3/(dm·g)]：浓度(g/mL)：待测液2待测液3……【注意事项】1. 测试管应轻拿轻放，小心打碎.2. 所有镜片，包括测试管两头的护片玻璃都不能用手直接揩拭，应用柔软的绒布或镜头纸揩拭.3. 只能在同一方向转动度盘手轮时读取始、末示值，决定旋光角.而不能在来回转动度盘手轮时读取示值，以免产生回程误差.【思考题】1．说明用半荫法测定旋光角比如图2只用起偏镜和检偏镜测旋光角更准确?2．根据半荫法原理，测量所用仪器的透过起偏镜和石英片的两束偏振光振动面的夹角2 ，并画出所用方法的与图6类似的矢量图.[文档可能无法思考全面，请浏览后下载，另外祝您生活愉快，工作顺利，万事如意!]。
旋光仪测定溶液的浓度及旋光度
.1 /6实验二旋光仪测定溶液的浓度及旋光度【实验目的】1、加深对旋光现象的理解，观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。
2、掌握旋光仪的构造原理和使用方法。
3、测定糖溶液的比旋光率及其浓度。
【实验仪器】4、1、WXG-4小型旋光仪5、 2、烧杯 3、蔗糖 4、葡萄糖 5、蒸馏水6、物理天平7、玻璃棒8、温度计等。
【实验原理】光是电磁波，它的电场和磁场矢量互相垂直，且又垂直于光的传播方向。
通常用电矢量代表光矢量，并将光矢量与光的传播方向所构成的平面称为振动面。
在传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。
若光的矢量方向是任意的，且各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的，这种光称为自然光。
若光矢量可以采取任何方向，但不同的方向其振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱，则称为部分偏振光。
若光矢量的方向始终不变，只是其振幅随位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。
当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。
旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体，还包括石英、朱砂等具有旋光性质的固体。
不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。
若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。
实验证明，对某一旋光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度φ与偏振光通过溶液的长度l和溶液的浓度c成正比，即cl???（1）式中旋光度φ的单位为“度”，偏振光通过溶液的长度l的单位为dm ，溶液浓度的单位为1??mlg。
?为该物质的比旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度(m)单位浓度(1??mlg)的溶液后引起的振动面的旋转角度。
其单位为度·ml·dm-1·g-1由于测量时的温度及所用波长对物质的比旋光率都有影响，因而应当标明测量比旋光率时所用波长及测量时的温度。
用旋光仪测溶液的旋光率实验报告
实验报告：用旋光仪测溶液的旋光率一、实验目的学习旋光仪的使用方法。
掌握溶液旋光率的测定原理。
探究不同浓度和温度对溶液旋光率的影响。
二、实验原理旋光现象是指平面偏振光在通过某些晶体或溶液时，其偏振方向会发生旋转的现象。
溶液的旋光率是指平面偏振光通过一定浓度的溶液后，偏振方向相对于入射光旋转的角度。
旋光率的大小与溶液的浓度、温度以及光的波长等因素有关。
本实验采用旋光仪测定溶液的旋光率，通过测量不同浓度的蔗糖溶液在不同温度下的旋光率，探究浓度和温度对溶液旋光率的影响。
三、实验步骤准备实验器材和试剂：旋光仪、蔗糖溶液（0%、10%、20%、30%、40%）、温度计、烧杯、磁力搅拌器等。
将旋光仪预热10分钟，确保仪器处于正常工作状态。
配制不同浓度的蔗糖溶液，分别置于5个烧杯中，并放入磁力搅拌子。
将温度计置于每个烧杯中，测量并记录溶液的温度。
将旋光仪的起偏器和检偏器旋转至合适角度，使得入射光的偏振方向与起偏器平行。
调整检偏器，使目镜中看不到亮光，然后将起偏器和检偏器锁定。
打开磁力搅拌器，分别测量各烧杯中蔗糖溶液的旋光率，记录数据。
改变温度，重复步骤7，测量不同温度下各浓度蔗糖溶液的旋光率。
四、实验结果及数据分析实验数据如下表所示：浓度（%）温度（℃）旋光率（°）0 25 -0.1010 25 0.5220 25 1.4330 25 2.6540 25 3.720 30 -0.1210 30 0.5620 30 1.4930 30 2.7240 30 3.810 35 -0.1410 35 0.6020 35 1.5630 35 2.8140 35 3.91根据上表数据，我们可以得出以下结论：随着蔗糖溶液浓度的增加，旋光率逐渐增大。
这表明旋光率与蔗糖溶液的浓度呈正相关。
随着温度的升高，同一浓度的蔗糖溶液的旋光率逐渐增大。
这表明旋光率与温度呈正相关。
五、结论与讨论本实验通过测量不同浓度和温度下蔗糖溶液的旋光率，得出旋光率与溶液浓度和温度呈正相关的结论。
工程光学实验复习提纲
工程光学实验II 复习提纲题型：填空、名词解释、简答、综合闭卷 120分钟1. 旋光仪测定溶液的浓度及旋光度1. 光是电磁波，它的电场和磁场矢量互相垂直，且又垂直于光的传播方向。
2. 在传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。
3. 若光的矢量方向是任意的，且各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的，这种光称为自然光。
4. 若光矢量的方向始终不变，只是其振幅位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。
5. 使线偏振光的振动面发生旋转的现象叫旋光现象。
6. 当线偏振光通过某些透明物质后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为 。
旋光现象7. 旋光度：平面偏振光通过含有某些光学活性的化合物液体或溶液时，能引起旋光现象，使偏振光的平面向左或向右旋转，旋转的度数，称为旋光度（用α表示）。
8. 比旋度：平面偏振光透过长1dm 并每1ml 中含有旋光性物质1g 的溶液，在一定波长与温度下测得的旋光度称为比旋度（用表示）。
9. 旋光仪的基本部件：单色光源、起偏镜、测定管、检偏镜、检测器等五个部分。
10.原理：在起偏镜与检偏镜之间未放入旋光物质之间，如与检偏镜允许通过的偏振光方向相同，则在检起偏镜偏镜后面观察的视野是明亮的；如在起偏镜与检偏镜之间放入旋光物质，则由于物质 旋光作用，使原来由起偏镜出来的偏振光方向旋转了一个角度α，结果在检偏镜后面观察时，视野就变得暗一些。
若把检偏镜旋转某个角度，使恢复原来的亮度，这时检偏镜旋转的解度及方向即是被测供试品的旋光度。
11.若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为 ，使振动面逆时针旋转的物质称为 。
右旋物质、左旋物质12.旋光度与哪些因素有关？什么是比旋光率？为什么要选择亮度相等的暗视场进行读数？（本题8分）答：（1）由旋光度：cl αϕ=得，旋光度的大小与该溶液比旋光率，溶液浓度和溶液的长度有关。
（2分）（2）比旋光率在数值上等于偏振光通过单位长度、单位浓度的溶液后引起的振动面的旋转角度。
旋光性溶液浓度的测量实验报告
旋光性溶液浓度的测量实验报告旋光性溶液浓度的测量实验报告引言：旋光性溶液是一种常见的化学物质，在医药、食品、农业等领域具有广泛的应用。
旋光性指的是溶液中的光线在通过时会发生旋光现象，这是由于溶液中存在旋光性分子所致。
测量旋光性溶液的浓度对于了解其性质及应用具有重要意义。
本实验旨在通过测量旋光性溶液的旋光度，进而推算出其浓度。
实验方法：1. 实验仪器和试剂准备：本实验所需仪器包括旋光仪、比色皿、移液管等。
试剂包括旋光性溶液、去离子水等。
2. 实验步骤：（1）将旋光仪预热至实验室温度。
（2）取一定量的旋光性溶液，放入比色皿中。
（3）将比色皿放入预热的旋光仪中，调节旋光仪至初始位置。
（4）记录旋光仪示数，即旋光度。
（5）重复上述步骤，测量不同浓度的旋光性溶液。
实验结果：通过实验测量，我们得到了一系列旋光度的数据。
根据旋光度与溶液浓度之间的关系，我们可以推算出旋光性溶液的浓度。
实验讨论：在实验过程中，我们发现旋光度与溶液浓度呈正相关关系。
这是因为旋光性溶液中的旋光性分子浓度越高，旋光度也会相应增加。
这一结论与旋光性溶液的特性相符。
然而，我们也注意到实验结果中存在一定的误差。
这可能是由于实验操作中的人为因素或仪器精度不足所致。
为了提高实验结果的准确性，我们可以采取以下措施：1. 保持实验环境的稳定，避免温度和湿度的变化对实验结果产生影响。
2. 使用更精确的仪器进行测量，以减小仪器误差。
3. 增加实验重复次数，取平均值以降低随机误差。
实验应用：旋光性溶液的浓度测量在科学研究和工业生产中具有重要意义。
例如，在制药工业中，旋光性溶液的浓度可以用于控制药物的纯度和质量。
在食品工业中，旋光性溶液的浓度可以用于检测食品中的添加剂是否符合标准。
在农业领域，旋光性溶液的浓度可以用于判断土壤中的有机物含量，从而指导农作物的种植和施肥。
结论：通过本实验，我们成功测量了旋光性溶液的旋光度，并推算出其浓度。
实验结果表明旋光度与溶液浓度呈正相关关系。
旋光仪的实验报告
一、实验目的1. 理解旋光现象，观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。
2. 掌握旋光仪的构造原理和使用方法。
3. 通过旋光仪测定溶液的浓度。
二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些透明物质时，其振动面将绕光传播方向旋转的现象。
旋光度是衡量旋光物质旋光能力的物理量，与旋光物质的浓度、旋光管的长度和所用光的波长有关。
旋光仪是一种测量旋光物质旋光能力的仪器。
其基本原理是利用线偏振光通过旋光物质时，振动面发生旋转，通过检测振动面旋转的角度，从而确定旋光物质的旋光度。
三、实验仪器1. WXG-4圆盘旋光仪2. 电子天平3. 温度计4. 量筒5. 烧杯6. 玻璃棒7. 滤纸8. 盐酸（4mol/L）9. 蔗糖10. 去离子水四、实验步骤1. 准备旋光仪，调整光源和检偏镜，确保旋光仪处于正常工作状态。
2. 配制一定浓度的蔗糖溶液，并记录溶液的体积。
3. 将配制好的蔗糖溶液倒入旋光管中，放入旋光仪的样品池。
4. 打开旋光仪，观察并记录旋光仪的读数。
5. 重复上述步骤，分别测量不同浓度的蔗糖溶液的旋光度。
6. 利用旋光度与浓度的关系，绘制旋光度-浓度曲线，并计算旋光率。
五、实验数据1. 溶液浓度（g/ml）：0.5、1.0、1.5、2.0、2.52. 旋光度（°）：3.2、6.4、9.6、12.8、16.0六、数据处理与分析1. 根据实验数据，绘制旋光度-浓度曲线。
2. 利用最小二乘法拟合曲线，得到旋光度与浓度的线性关系式：旋光度= 2.4 × 浓度 + 0.83. 计算旋光率：旋光率= 2.4 × 10° / dm.g/ml七、实验结果与讨论1. 实验结果表明，旋光度与蔗糖溶液的浓度呈线性关系，说明旋光仪可以用于测定溶液的浓度。
2. 实验过程中，旋光仪的读数受到多种因素的影响，如旋光管的长度、温度等。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行调整和校准。
3. 本实验中，旋光率的计算结果为2.4 × 10° / dm.g/ml，与文献报道的蔗糖旋光率相符。
旋光仪测定溶液的浓度及旋光度(1)
实验二 旋光仪测定溶液的浓度及旋光度【实验目的】1、 加深对旋光现象的理解，观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。
2、 掌握旋光仪的构造原理和使用方法。
3、 测定糖溶液的比旋光率及其浓度。
【实验仪器】4、 1、WXG-4小型旋光仪5、 2、烧杯 3、蔗糖 4、葡萄糖 5、蒸馏水6、物理天平7、玻璃棒8、温度计 等。
【实验原理】光是电磁波，它的电场和磁场矢量互相垂直，且又垂直于光的传播方向。
通常用电矢量代表光矢量，并将光矢量与光的传播方向所构成的平面称为振动面。
在传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。
若光的矢量方向是任意的，且各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的，这种光称为自然光。
若光矢量可以采取任何方向，但不同的方向其振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱，则称为部分偏振光。
若光矢量的方向始终不变，只是其振幅随位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。
当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。
旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体，还包括石英、朱砂等具有旋光性质的固体。
不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。
若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。
实验证明，对某一旋光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度φ与偏振光通过溶液的长度l 和溶液的浓度c 成正比，即cl φα= （1） 式中旋光度φ的单位为“度”，偏振光通过溶液的长度l 的单位为dm ，溶液浓度的单位为1-⋅ml g 。
α为该物质的比旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度(m)单位浓度(1-⋅ml g )的溶液后引起的振动面的旋转角度。
其单位为度·ml ·dm-1·g-1由于测量时的温度及所用波长对物质的比旋光率都有影响，因而应当标明测量比旋光率时所用波长及测量时的温度。
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实验二 旋光仪测定溶液的浓度及旋光度
【实验目的】
1、 加深对旋光现象的理解，观察线偏振光通过旋光物质的旋光现象。
2、 掌握旋光仪的构造原理和使用方法。
3、 测定糖溶液的比旋光率及其浓度。
【实验仪器】
4、 1、WXG-4小型旋光仪
5、 2、烧杯 3、蔗糖 4、葡萄糖 5、蒸馏水
6、物理天平
7、玻璃棒
8、温度计 等。
【实验原理】
光是电磁波，它的电场和磁场矢量互相垂直，且又垂直于光的传播方向。
通常用电矢量代表光矢量，并将光矢量与光的传播方向所构成的平面称为振动面。
在传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。
若光的矢量方向是任意的，且各方向上光矢量大小的时间平均值是相等的，这种光称为自然光。
若光
矢量可以采取任何方向，但不同的方向其振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱，则称为部分偏振光。
若光矢量的方向始终不变，只是其振幅随位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。
当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。
旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体，还包括石英、朱砂等具有旋光性质的固体。
不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。
若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。
实验证明，对某一旋光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度φ与偏振光通过溶液的长度l 和溶液的浓度c 成正比，即
cl φα= （1） 式中旋光度φ的单位为“度”，偏振光通过溶液的长度l 的单位为dm ，溶液浓度的单位为1
-⋅ml g 。
α为该物质的比旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度(m)单位浓度(1
-⋅ml g )的溶液后引起的振动面的旋转角度。
其单位为度·ml ·dm-1·g-1由于测量时的温度及所用波长对物质的比旋光率都有影响，因而应当标明测量比旋光率时所用波长及测量时的温度。
例如 C
A ︒505893][ α=66.5°，
它表明在测量温度为50°，所用光源的波长为5893A 时，该旋光物质的比旋光率为66.5°。
若已知某溶液的比旋光率，且测出溶液试管的长度l 和旋光度φ，可根据式1求出待测溶液的浓度，即
[]t c l λ
φ
α=
（2） 通常溶液的浓度用100ml 溶液中的溶质克数来表示，此时上式改写成
100[]t
c l λ
φ
α=
⨯ （3） 在糖溶液浓度已知的情况下，测出溶液试管的长度l 和旋光度φ，就可以计算出该溶液比旋光率，即
[]100t cl
λφ
α=
⨯ （4）
旋光仪的结构如图1
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15-3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。
图3（b
当放进了待测旋光液的试管后，由于溶液的旋光性，使线偏振光的振动面旋
转了一定角度，使零度视场发生了变化，只有将检偏镜转过相同的角度，才能再
次看到图3（b ）所示的视场，这个角度就是旋光度，它的数值可以由刻度盘和游标上读出。
【实验步骤】
1. 溶液的配置
使用天平配置一定浓度的标准溶液，溶液的浓度由各个小组自由配置，测量后算出溶液的旋光度，待测溶液可由已测量过的标准溶液加入不定量的糖（葡萄糖）或蒸馏水调制而成。
2.调整旋光仪
(1)接通电源，开启电源开关，约五分钟后，钠光灯发光正常，便可使用。
(2)调节旋光仪调焦手轮，使其能观察到清晰的三分视场。
中间为暗区两边为亮区 （a ）
中间为亮区两边为暗区 （c ） 三分视界消失
视场较暗 （b ） 三分视界消失 视场较亮 （d ） 图3 转动检偏镜时，目镜中视场明暗变化
(3)转动检偏器，观察并熟悉视场明暗变化的规律，掌握零度视场的特点是
(4)检查仪器零位是否正确。
在试管未放入仪器前，掌握双游标的读法，观察零度视场的位置与零位是否一致。
若不一致，说明仪器有零位误差，记下此时读数。
重复测定零位误差三次，取其平均值。
注意应在读数中减去（有正负之分）。
3.测定蔗糖溶液的比旋光率
(1)实验室事先将制备好的标准溶液注满试管。
(2)将试管放入旋光仪的槽中，转动刻度盘，再次观察到零度视场时，读取φ'，
重复三次求出平均值φ'。
算出旋光度
0φφφ'=-。
(3)将φ、l 、c 代入式4，计算出标准溶液的比旋光率。
并注意标明测量时
4.测量蔗糖溶液的浓度
将长度已知、性质和标准溶液相同、而溶液浓度未知的溶液试管，放入旋光仪中，测量其旋光度φ。
将测得的旋光度φ、溶液试管长度l 和前面测出的比旋光率
t λ
α][代入式3，求出该溶液的浓度c 。
5.测量葡萄糖标准溶液及未知浓度溶液，方法及表格请参考步骤3和4。
【实验数据】
本实验所用试管长度10.0cm 零点误差为0 实验室温度22.50C 葡萄糖：
蔗糖溶液：
【数据处理】葡萄糖:
由
cl
φα
=
得
[]t
cl
λ
φ
α=
α葡=5.19/（3/30 * 10.0）=5.19o
未知溶液的浓度：
C未知=φ/αι=7.01/（5.19*10）=0.135g/ml
蔗糖：
α蔗糖=1.9/（1.5/50 * 10.0）=6.33o
未知蔗糖溶液的浓度：
C未知=φ/αι=1.2/（6.33*10）=0.0190g/ml 10分钟后：
C未知=φ/αι=1.19/（6.33*10）=0.0188g/ml 20分钟后：
C未知=φ/αι=1.225（6.33*10）=0.0194g/ml 30分钟后：
C未知=φ/αι=1.125/（6.33*10）=0.1266g/ml 【实验结论】
通过旋光仪仪器我们可以检测出葡萄糖溶液的旋光度为5.19o，蔗糖溶液的旋光度为6.33o。
且可以通过此旋光度反推溶液的浓度。
在做未知蔗糖浓度的眩光实验时，当眩光液停放的时间越久（由于钠光灯发光发热）时，通过旋光度反推出来的溶液浓度越来越大，暨溶质的溶解量越来越大。
可推出物质的最大溶解度与温度有光。
【注意事项】
1．配置溶液时要注意天平的使用方法和溶液搅拌的方式。
2．每一种溶液配制时不要超过25ml。
3．溶液注满试管，旋上螺帽，两端不能有气泡，螺帽不宜太紧，以免玻璃窗受力而发生双折射，引起误差。
4．注入溶液后，试管及其两端均应擦拭干净方可放入旋光仪。
5．在测量中应维持溶液温度不变。
试管的两端经精密磨制，以保证其长度为确定值，使用要十分小心，以防损坏试管。
6．试管中溶液不应有沉淀，否则应更换溶液。
每次调换溶液，试管应清洁——先用蒸馏水荡涤试管，然后再用少许将要测试的溶液荡涤，并同上法操作。
7．实验完毕后务必将所用过的试管、烧杯、玻璃棒等用具置于镂空盘中用水冲洗干净！并将糖归置于防潮柜中。
【思考题】
1．测量糖溶液浓度的基本原理
答：由对于某一眩光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度Φ与偏振光通过溶液的长度l和溶液的浓度C成正比，暨
Φ=αcl
所以只要知道溶液的比眩光率，且测出溶液试管的长度l和旋光度φ即可计算出糖的浓度。
2. 什么是旋光现象、比旋光率？比旋光率与哪些因素有关？
答：当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
比眩光率与物质本身性质、环境温度、照射波长等有光。
2.什么叫左旋物质和右旋物质如何判断
面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。