用旋光仪测量蔗糖溶液的浓度
旋光度的测定实验报告
旋光度的测定实验报告摘要：旋光度是用来测量具有旋光性质物质的光学活性的量。
实验中使用的是旋光仪，通过测量光束在物质中传播时方向发生的旋转，可以得到旋光度的数值。
本文将详细介绍实验装置和方法，以及实验结果的分析和讨论。
引言：旋光性质是物质的一种特殊光学性质，具有旋光性的物质在光学活性中起着重要的作用。
旋光度是用来量化旋光性质的指标，通过测量旋转光束的旋转角度来得到旋光度的值。
在化学、生物和药学等领域中，旋光度的测定是十分常见的实验技术。
实验装置和方法：实验中使用的是一台旋光仪。
首先，我们使用双色滤光片将光源分成两束，分别经过样品室中的样品和空气室中的空气。
然后，这两束光束再次合并，并传入旋光仪的光电检测器中进行测量。
通过旋转样品室中的样品，我们可以观察到光束方向的旋转程度。
为了获得准确的测量结果，我们需要进行一系列的操作和校准。
首先，我们需要调整仪器的初始零位，使得不含有旋光性质的物质经过后，检测器显示为零。
然后，我们选择具有已知旋光度的物质作为标准品进行校准。
校准时，我们记录标准品的旋转角度，并进行多次实验以保证准确性。
实验结果与分析：在本次实验中，我们选择了蔗糖溶液作为样品进行测量。
我们通过改变溶液的浓度，得到了一系列旋光度的数值。
实验结果显示，蔗糖溶液的旋光度随浓度的增加而增加，呈现一定的线性关系。
这符合旋光性质的基本特点，即旋光度与样品中旋转物质的浓度成正比。
进一步分析表明，旋光度的数值也与光束在物质中传播的长度和波长有关系。
随着光束传播长度的增加，旋光度的数值也会增加。
而随着波长的增加，旋光度的数值则会减小。
这是因为不同波长的光在物质中的传播速度不同，导致光束方向旋转的程度也不同。
讨论与结论：本实验通过旋光仪测量了蔗糖溶液的旋光度，并得到了一系列数据。
通过实验结果的分析，我们发现旋光度与样品浓度、光束传播长度和波长之间存在着相关性。
这些结果对于光学活性物质的研究和应用具有重要意义。
然而，实验中的系统误差和个体差异可能会对测量结果产生一定影响。
测试蔗糖浓度实验报告
一、实验目的1. 了解蔗糖溶液浓度的测定原理和方法。
2. 学会使用旋光仪测定蔗糖溶液的浓度。
3. 掌握实验数据的处理和误差分析。
二、实验原理蔗糖是一种具有旋光性的物质，当蔗糖溶液中的蔗糖分子旋转偏振光时，会产生旋光度。
旋光度的大小与蔗糖溶液的浓度成正比。
通过测量旋光度，可以计算出蔗糖溶液的浓度。
三、实验器材1. 旋光仪一台2. 蔗糖标准溶液（已知浓度）3. 蔗糖溶液（待测浓度）4. 比旋光仪专用比色皿5. 移液管6. 水浴锅7. 计时器四、实验步骤1. 准备工作：将旋光仪打开预热10分钟，使仪器稳定。
2. 标准溶液测定：用移液管准确量取已知浓度的蔗糖标准溶液，加入比色皿中，将比色皿放入旋光仪中，记录旋光度值。
3. 待测溶液测定：用移液管准确量取待测浓度的蔗糖溶液，加入比色皿中，将比色皿放入旋光仪中，记录旋光度值。
4. 比旋光测定：将比色皿放入水浴锅中，恒温后，再次记录旋光度值。
5. 数据处理：根据旋光度值和标准曲线，计算出待测蔗糖溶液的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准溶液测定结果：- 蔗糖标准溶液旋光度：α1- 蔗糖标准溶液浓度：C12. 待测溶液测定结果：- 蔗糖溶液旋光度：α2- 蔗糖溶液浓度：C23. 比旋光测定结果：- 蔗糖溶液比旋光度：[α]4. 数据处理：- 标准曲线：根据已知浓度的蔗糖标准溶液旋光度值，绘制标准曲线。
- 待测溶液浓度计算：根据待测溶液旋光度值，从标准曲线上查找对应的浓度值，即为待测蔗糖溶液的浓度。
六、实验结论1. 通过旋光法测定蔗糖溶液的浓度，可以快速、准确地得到实验结果。
2. 在实验过程中，应严格控制实验条件，如温度、溶液浓度等，以保证实验结果的准确性。
3. 旋光法在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景。
七、实验误差分析1. 旋光仪本身的精度和稳定性对实验结果有较大影响。
2. 溶液浓度测量过程中，移液管、比色皿等仪器的准确性对实验结果有影响。
3. 实验过程中，温度、光照等环境因素也会对实验结果产生一定影响。
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。
液体旋光率实验报告
液体旋光率实验报告液体旋光率实验报告引言液体旋光率是物质光学性质的一个重要指标，也是分析和研究光学活性物质的关键参数之一。
本实验旨在通过测量不同液体的旋光率，探究液体的光学活性以及不同因素对旋光率的影响。
实验步骤1. 实验器材准备：旋光仪、试管、橡胶塞、移液管等。
2. 实验液体准备：选择几种常见的具有旋光性质的液体，如蔗糖溶液、葡萄糖溶液等。
3. 实验操作：将旋光仪调零，然后将试管中的液体倒入旋光仪的样品槽中，记录旋光仪显示的旋光度数。
实验结果我们选择了蔗糖溶液和葡萄糖溶液作为实验液体，进行了多次测量，并取平均值作为最后的结果。
以下是我们的实验结果：1. 蔗糖溶液：测量结果为+10.5°，+11.2°，+10.8°，平均旋光率为+10.8°。
2. 葡萄糖溶液：测量结果为-8.3°，-8.1°，-8.5°，平均旋光率为-8.3°。
讨论与分析1. 液体的旋光率与浓度的关系：我们可以观察到，蔗糖溶液和葡萄糖溶液的旋光率分别为正值和负值。
这是由于这两种溶液中的分子具有手性结构，能够旋转光线的偏振面。
而旋光率的大小与液体中旋光分子的浓度有关，浓度越高，旋光率越大。
这也解释了为什么蔗糖溶液的旋光率比葡萄糖溶液的旋光率更大。
2. 温度对旋光率的影响：我们还进行了在不同温度下的旋光率测量。
实验结果显示，在较高温度下，旋光率会有所下降。
这是因为温度的升高会导致液体分子的热运动增强，分子之间的相互作用减弱，从而降低了旋光率。
3. 光路长度对旋光率的影响：我们还改变了旋光仪中光路的长度，发现旋光率随着光路长度的增加而增加。
这是因为光线在液体中的传播距离增加，旋光分子与光线相互作用的时间也相应增加，从而增加了旋光率。
结论通过本实验，我们得出了以下结论：1. 蔗糖溶液和葡萄糖溶液具有旋光性质，且旋光率分别为正值和负值。
2. 旋光率与液体中旋光分子的浓度、温度以及光路长度有关。
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。
实验46+用旋光仪测定糖溶液的浓度
实验46 用旋光仪测定糖溶液的浓度序 1911年，法国物理学家阿喇果（D. F. J Arago ）发现，当偏振光通过石英晶体时，它的振动面会绕光的传播方向转过一定的角度。
随后（1815年），法国物理学家毕奥（Jean-Baptiste Biot ）在酒石酸中发现相同的现象，这种现象叫旋光效应。
旋光效应引起人们极大兴趣，近200年来，围绕产生旋光现象的原因、机理，科学家们进行了一系列大量探索，有力地推动了对物质结构的认识和有机化学的发展，与此同时，旋光现象也在化学、化工、物理、医学等领域有了大量应用。
【实验目的】1） 了解旋光仪的结构和原理，观察旋光现象； 2） 学会用旋光仪测量蔗糖溶液浓度。
【实验器材】圆盘旋光仪，试管，天平，量筒，烧杯，蒸馏水，蔗糖。
【实验原理】平面偏振光在某些晶体或溶液中传播时，偏振光的振动面相对于原入射光的振动面旋转一个角度，晶体或溶液的这种性质称为旋光性．能够使平面偏振光的振动面发生旋转的物质，称为旋光性物质。
对于有旋光性的溶液，有lc t λαψ][= （46-1）其中：[]t λα——旋光率。
当入射光为λ，溶液温度为t 0C,线偏振光通过1分米液柱时，若没毫升溶液中含有1g 旋光物质，线偏振光振动面所产生的旋转角。
对于蔗糖溶液，有：[]5.66205893=α ，它表明在测量温度为20°，所用光源的波长为5893A 时，该旋光物质的旋光率为66.5°。
旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。
而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。
l ---- 液柱（试管）长度； c ---- 溶液浓度；ψ---- 线偏振光通过l 长液柱时的旋转角。
若已知某溶液的旋光率，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[]tc l λφα=（462）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[]tc l λφα=⨯ （46-3） 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[]100tclλφα=⨯ （46-4）【旋光仪结构】半荫片技术：偏振方向判断可以通过观察输出光亮度随检偏器旋转是否达到最亮或最暗来实现，最亮时输出光的偏振方向与检偏器起骗方向相同，最暗时输出光的偏振方向与检偏器起偏方向垂直。
蔗糖的测定实验报告
一、实验目的1. 通过旋光法测定蔗糖溶液的旋光度，进而计算出蔗糖的浓度。
2. 掌握旋光仪的使用方法，了解旋光性质在化学分析中的应用。
3. 学习利用旋光度与浓度的关系，进行定量分析。
二、实验原理蔗糖是一种旋光性物质，其旋光度与溶液的浓度成正比。
在一定条件下，旋光度与浓度的关系可以表示为：\[ \alpha = [\alpha] \cdot c \cdot l \]其中，\(\alpha\) 为旋光度，[\(\alpha\)] 为比旋光度，\(c\) 为溶液的浓度，\(l\) 为溶液的光程。
通过测量蔗糖溶液在不同浓度下的旋光度，可以绘制出旋光度与浓度的关系曲线，从而计算出蔗糖的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、旋光管、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒、电子天平。
2. 试剂：蔗糖、蒸馏水、盐酸。
四、实验步骤1. 准备一系列已知浓度的蔗糖溶液。
具体方法如下：- 称取一定质量的蔗糖，用蒸馏水溶解，配制成不同浓度的蔗糖溶液。
- 将配好的蔗糖溶液转移至容量瓶中，定容至刻度线。
2. 使用移液管吸取一定体积的蔗糖溶液，转移至旋光管中。
3. 打开旋光仪，调整光路，使光束通过旋光管。
4. 记录旋光度读数，重复测量三次，取平均值。
5. 根据旋光度与浓度的关系，绘制旋光度与浓度的关系曲线。
6. 从曲线中找出与实验数据对应的蔗糖浓度。
五、实验结果与讨论1. 通过实验，绘制出旋光度与浓度的关系曲线，发现旋光度与浓度呈线性关系。
2. 根据曲线，计算出实验样品中蔗糖的浓度。
六、实验误差分析1. 旋光仪的读数误差：旋光仪的读数误差主要来自于刻度盘的精度和读数时的主观误差。
2. 旋光管的光程误差：旋光管的光程误差主要来自于旋光管的长度和测量时的误差。
3. 蔗糖溶液的配制误差：蔗糖溶液的配制误差主要来自于称量、溶解和定容等操作过程中的误差。
七、实验总结通过本实验，我们掌握了旋光法测定蔗糖浓度的方法，了解了旋光性质在化学分析中的应用。
大学物理-验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率实验报告
偏振光实验报告——验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率【实验目的】测量蔗糖水溶液在特定温度及波长的光源的旋光率，验证蔗糖溶液的旋光度与其浓度成正比。
【实验原理】振动面的转角ϕ与管长L 和溶液的浓度c 成正比：ϕ=[]cL α（1）其中比例系数[]α叫做该溶液的旋光率，且[]α＞0表示右旋。
在旋光物质中线偏振光沿光轴传播时可以分解成左旋光和右旋光（L 光和R 光）。
由于旋光性物质具有不对称性，即有使光向相反方向转动的镜像物质的碳原子，导致它们的传播速度L υ,R υ略有不同，或者说两者的折射率不同，因而经过旋光性物质时产生不同的相位滞：dn LLλπϕ2=dn RR λπϕ2=式中d 为旋光晶片的厚度或盛裝旋光溶液容器的长度。
当光束穿出旋光性物质后，左、右旋圆偏振光可以合成为一个线偏振光，其偏振方向在L E →，R E →瞬时位置的角分线上。
从图中看出，次方向相对原来的竖直方向转过了一个角度φ，其大小为()()d n n L R L R -=-=λπϕϕφ21当L R n n >时，φ>0，物质是左旋的；当L R n n <时，φ<0，物质是右旋的，这样，存在镜像形式的物质的旋光性便得到了解释。
实验中可通过更换浓度长度积法测旋光率：因为ϕ=[]cL α，实验中我们可以通过改变cL 值，即浓度长度积的大小得到相应的旋光度，并将旋光度的测量值与对应的cL 值做线性拟合，以cL为横轴，旋光度为纵轴，则斜率为旋光率。
旋光仪的结构和工作原理：光线从光源投射到聚光镜、滤色镜、起偏镜后变成平面偏振光再经过半荫片分解成o光和e光，视场中出现二分视界，通过转动手轮找到暗视场（因为人眼在较暗的环境下对亮度的微小变化感觉特别灵敏，因而实验中选择视场作为角度测量的基准以减小角度测量误差）。
这时找到暗场并记录下此时的角度测量数据φ1，然后再放入装有旋光物质的测试管，此时两种线偏振光都会以相同的旋光度旋转相同的角度，暗场会消失，从目镜中能观察到半边亮半边暗的不同亮度。
蔗糖水解过程旋光度的测定
任务5.2 在网页中插入图像
将图像插入已保存过的网页文档时，图像文件也应存放在当前站点中，否 则，Dreamweaver会弹出消息框询问是否要将图像文件复制到当前站点中。
提示：Dreamweaver会自动生成所选图像 文件的路径，如果是在未保存过的网页中添 加 图 像 文 件 ， Dreamweaver 将 使 用 “file://”开头的路径；如果网页文件是 已保存过的文档，则Dreamweaver将自动转 换为相对于该文档的相对路径，也可以选择
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要调整显示尺寸可以直接在文本框中输入像素值或百分比值，也可以用鼠标直
接拖动图像四周的控制点。
任务5.2 在网页中插入图像
替换：指定图像无法正常显示时替代图像显示的替换文本，对应alt属性。 标题：用于指定图像的提示信息，对应title属性。 编辑按钮，可以快速打开外部图像处理软件对选定图像进行编辑。该按钮 显示图片会因所用计算机安装的外部图像处理软件不同而不同，如安装 Photoshop软件时，将显示为 。 ：编辑图像设置按钮，可以打开“图像优化”对话框，对图像做优化操 作，所做操作会即时在文档窗口中显示。 ：从源文件更新按钮，在Photoshop中对原始图像进行更改操作后，可 以通过该按钮在Dreamweaver中对智能对象进行更新。
实验3-6 蔗糖水解过程旋光度的测定
CONTENTS
01
目
02
录
03 04
05
06
07
08
目的要求 实验原理 实验用品 实验装置图 实验步骤 数据记录 注意事项
思考题
【目的要求】
一
了解旋光度的 测定原理和方 法
物理化学――旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
物理化学――旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数
旋光法是一种用于测定物质旋光性质的方法，通过测量物质对偏振光的偏转角度来确定旋光度。
在物理化学中，旋光法可以用于测定化学反应的速率常数。
对于蔗糖的转化反应，旋光法可以用来测量反应物蔗糖的旋光度随时间的变化，从而得到蔗糖转化反应的速率常数。
具体测定方法如下：
1. 准备装置：使用一个旋光仪或偏振光仪来测量蔗糖溶液的旋光度。
装置中需要有一个光源、一个载物池和一个旋光度检测器。
2. 准备试剂：制备一系列蔗糖溶液，浓度逐渐增大或减小。
可以通过称量蔗糖和加入适量的溶剂来制备。
3. 测量旋光度：将蔗糖溶液加入到载物池中，然后通过旋光仪或偏振光仪测量蔗糖溶液的旋光度。
每隔一段时间，记录一次旋光度值。
4. 绘制旋光度随时间变化的曲线：将测得的旋光度值与时间绘制成图表，可以得到一个旋光度随时间变化的曲线。
5. 速率常数的计算：根据测得的旋光度随时间变化的曲线，可以使用反应速率方程计算蔗糖转化反应的速率常数。
需要注意的是，蔗糖转化反应的速率常数可能会受到溶液的温
度、pH值以及其他条件的影响。
因此，在实验中应该尽可能控制这些条件，以确保得到准确的结果。
同时，实验过程中还需要注意安全操作，避免接触到化学品和使用的仪器设备。
experimentalreport蔗糖溶液旋光度的测定
2.15
21
1.95
23
1.35
25
1.10
27
1.25
29
0.80
31
0.60
33
0.20
0.856 0.83 0.72 0.67 0.62 0.56 0.54 0.50 0.43 0.40 0.28 0.22 0.26 0.13 6.07 -0.12
(b) 2mol · L−1HCl 催化
时间 t/s 旋光度 αt lg (αt − α∞)**
武汉大学化学与分子科学学院物理化学课程实验报告 之
蔗糖溶液旋光度的测定
刘凯; 刘欲文 * 化基二班 2014301040058
2015 年 9 月 28 日 温度：25.5 摄氏度
1 实验目的
1. 根据物质的光学性质，用测定旋光度的方法测定蔗糖水溶液在酸催化作用下的反应速率 常数和半衰期.
2. 了解蔗糖转化反应的反应物浓度与旋光度之间的关系. 3. 了解旋光仪的基本构造和基本原理，学会使用它测定一些反应动力学常数.
4 实验步骤
4.1 配置 20% 的蔗糖溶液
在台秤上称取 6g 蔗糖于锥形瓶中，加入约 24mL 蒸馏水搅拌使其溶解
4.2 矫正旋光仪的零点
拧开旋光管一段的盖子，用蒸馏水洗涤之，然后灌满，将玻璃片放在上面后压好盖子，拧 上旋光管。没有气泡。将水渍吸干，放入旋光仪，打开开关预热 20min。光源逐渐稳定变黄， 调整目镜使视野清晰，拧动刻度盘使视野变得最暗。记录下刻度，测量三次。
lg
(αt
−
α∞)
=
k −
2.303
+
lg
(α0
−
α∞)
(d) 线的方程为
蔗糖实验报告
实验名称：蔗糖实验实验日期：2021年X月X日一、实验目的1. 了解蔗糖的物理性质和化学性质。
2. 掌握旋光度测定方法及其在蔗糖实验中的应用。
3. 掌握蔗糖水解反应动力学实验方法。
二、实验原理1. 蔗糖是一种白色结晶性固体，易溶于水，具有甜味。
蔗糖分子式为C12H22O11，由葡萄糖和果糖分子通过α-1,2-糖苷键连接而成。
2. 旋光度测定方法：旋光度是光学活性物质对偏振光的旋转作用。
旋光度的大小与物质的浓度、偏振光的波长和光路长度有关。
本实验采用旋光度测定方法，通过测量蔗糖溶液在特定波长下的旋光度，计算其浓度。
3. 蔗糖水解反应动力学实验：在酸性条件下，蔗糖可以水解成葡萄糖和果糖。
本实验采用酸催化法，通过测量反应过程中蔗糖的浓度变化，计算反应速率常数和半衰期。
三、实验材料与仪器1. 实验材料：蔗糖、蒸馏水、盐酸、旋光仪、移液管、烧杯、试管、滴定管等。
2. 实验仪器：分析天平、磁力搅拌器、酸度计、旋光仪等。
四、实验步骤1. 蔗糖的物理性质实验：（1）称取一定量的蔗糖，观察其外观、颜色、形状等。
（2）取少量蔗糖，加入适量蒸馏水，观察其溶解情况。
（3）品尝蔗糖的甜味。
2. 蔗糖的化学性质实验：（1）取一定量的蔗糖，加入适量盐酸，观察其溶解情况。
（2）取一定量的蔗糖溶液，加入适量氢氧化钠，观察其反应现象。
3. 旋光度测定实验：（1）配制一定浓度的蔗糖溶液。
（2）使用旋光仪测定溶液在特定波长下的旋光度。
（3）计算溶液的浓度。
4. 蔗糖水解反应动力学实验：（1）配制一定浓度的蔗糖溶液。
（2）在酸性条件下，将蔗糖溶液加入反应体系中。
（3）在特定时间间隔内，测定溶液的旋光度。
（4）计算反应速率常数和半衰期。
五、实验结果与分析1. 蔗糖的物理性质实验：（1）蔗糖为白色结晶性固体，易溶于水，具有甜味。
（2）蔗糖在盐酸和氢氧化钠溶液中均可溶解。
2. 蔗糖的化学性质实验：（1）蔗糖在盐酸溶液中溶解较快。
（2）蔗糖在氢氧化钠溶液中溶解较慢。
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。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。
在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0（1）式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。
t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖) t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、实验数据及处理：1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L2. 完成下表：=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt~ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程：由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02 t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考：1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。
用旋光仪测量蔗糖溶液的浓度
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 型目视旋光仪、标准溶液、待测溶液、温度计实验原理】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“ b ”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 0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 .根据马吕斯定律，0 通过检偏器后，透射光通量2 0cos（ 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 将发生周期性变化 .当 0o时，透射光通量最大；当 90o时，透射光通量为极小值（消 光状态 ），接近全暗；当 0o90o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 （2）式中m 称为该物质的旋光率 .如果 L 的单位用 dm，浓度 C 定义为在 1cm3溶液内溶质的克数，单位用 g ／ cm 3，那么旋光率m的单位为（ o）cm3／（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 ）0．024ocm3／（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，然后画出 与 C 的关系图线 （称某种溶液的旋光曲线时，只要测量出溶液的旋光角，就可以从旋光曲线上查出对应的浓度 用 WXG ― 4 型旋光仪来测量旋光性溶液的旋光角，其结构如图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，就可以由 （2）式算出旋光率 m .也 为旋光曲线 ），它基本是条直线，直线的斜率为 L ，由直线的斜率也可求出旋光率 m .反之，在已知4 所示 .为了准确地测定旋光角 实验仪器介格，分度值1o，角游标的分度数 n=20,因此，角游标的分度值 i= ／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（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2 角，这样进入测试管的光是振动面间的夹角为2 的两束偏振光 .图6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OP A和OP A .转动检偏镜时，OP A和OP A 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),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/2 时，亮区与暗区的反差最大 .(2),OP A OP A.三分视场消失，整个视场为较暗的黄色.(3),OP A OP A .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/2 时，亮区与暗区的反差最大 .(4),OP A OP A .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，并保持两振动面间的夹角为2 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.【实验内容及步骤】1．接通旋光仪电源，约 5min 后待钠光灯发光正常，开始实验。
蔗糖测定实验报告
一、实验目的1. 掌握旋光法测定蔗糖含量的原理和方法。
2. 了解旋光仪的基本构造和使用方法。
3. 学会运用比旋光度计算蔗糖的浓度。
二、实验原理蔗糖是一种非还原性糖，其在溶液中具有旋光性。
当一束偏振光通过含有旋光物质的溶液时，偏振面会发生旋转，这种旋转角度称为旋光度。
旋光度的大小与溶液中旋光物质的浓度、光路长度以及光源的波长有关。
通过测量旋光度，可以计算出溶液中旋光物质的浓度。
本实验中，利用旋光法测定蔗糖溶液的比旋光度，进而计算出溶液中蔗糖的浓度。
实验过程中，需注意旋光仪的使用、旋光度的准确测量以及旋光度的计算。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、旋光管、恒温水浴、移液管、容量瓶、滴定管等。
2. 试剂：蔗糖标准溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、盐酸等。
四、实验步骤1. 标准曲线的制作：（1）配制一系列不同浓度的蔗糖标准溶液。
（2）将标准溶液分别倒入旋光管中，放入旋光仪中，测量其旋光度。
（3）以旋光度为纵坐标，蔗糖浓度为横坐标，绘制标准曲线。
2. 样品溶液的测定：（1）准确量取一定体积的样品溶液，加入适量的氢氧化钠溶液，使溶液呈碱性。
（2）将处理后的样品溶液倒入旋光管中，放入旋光仪中，测量其旋光度。
（3）根据标准曲线，计算样品溶液中蔗糖的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线的制作：根据实验数据，绘制蔗糖标准溶液的旋光度-浓度标准曲线。
曲线呈线性关系，说明旋光法测定蔗糖浓度准确可靠。
2. 样品溶液的测定：根据标准曲线，计算出样品溶液中蔗糖的浓度为X g/mL。
六、实验讨论1. 旋光法测定蔗糖含量具有操作简便、准确度高、灵敏性好等优点，是一种常用的测定方法。
2. 实验过程中，旋光仪的使用和旋光度的测量是关键环节。
旋光仪需保持稳定，旋光度测量需准确。
3. 标准曲线的制作对于样品溶液的测定至关重要。
制作标准曲线时，应保证标准溶液的浓度范围与样品溶液浓度相近。
4. 实验过程中，需注意旋光管的选择、旋光度的计算以及实验数据的处理。
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。
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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型目视旋光仪、标准溶液、待测溶液、温度计
【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)0．024ºcm³／(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)式算出旋光率
m
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 L
α⋅，由直线的斜率也可求出旋光率
m
α.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1
α=，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.
图6
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 A
OP 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】
1．接通旋光仪电源，约5min 后待钠光灯发光正常，开始实验。
2．测定零点位置。
1）在没有放测试管时，调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰。
2）调节度盘转动手轮，观察三分视场的变化情况，同时注意检偏镜的旋转方向和度盘转动手轮
的转动方向之间的关系 。
3）当三分视场刚好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i 0α、'
i 0α。
反复测5次，将数据记入表（1）中。
4）计算左右两游标读数i 0α、'i 0α的平均值i 0α、'
i 0α，填入表（1）中。
5）利用公式)(2
1000'
+=
i i ααα计算零点位置，并填入表（1）中。
3．测量蔗糖溶液的浓度（一）（必做内容）
1）将装有待测蔗糖溶液的测试管（未知浓度）放入试管筒内，试管的凸起部分朝上。
2）调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰。
3）在视场中找到三分视场刚好消失并且整个视场变为较暗黄色的状态，记下左右两游标的读数
i 2α、'i 2α反复测5次，将数据记入表（2）中。
4）计算左右两游标读数i 2α、'i 2α的平均值i 2α、'
i 2α，填入表（3）中。
5）利用公式⎥⎦
⎤⎢⎣⎡'-'+-=
)()(2102022i i i i ααααα计算标准溶液的旋光角，并填入表（3）中。
6）利用公式L
a C m 2
α=
计算待测蔗糖溶液的浓度，填入表（3）中。
【数据记录及处理】
实验温度： 表（1）
单位：度（°）
表（2）
管长(dm)： 浓度(g/mL)：
待测蔗糖溶液的浓度（g/ml ）:
【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.。