Опис установки

Прилади для визначення кута обертання площини поляризації, називають поляриметрами (або цукрометрами). Його основними частинами є поляризатор і аналізатор, в якості яких використовуються призми Ніколя, які розміщені у металевій трубі. Якщо у простір між схрещеними ніколями помістити розчин цукру, то у монохроматичному світлі спостерігається просвітлення поля. У даній роботі використовується напівтіньовий поляриметр СУ-4 (рис.3), який встановлюють на однакову освітленість двох половин поля зору.

Рисунок 3 – Зовнішній вигляд напівтіньового поляриметра: – освітлювач; – поворотна обойма з світлофільтром; – кювет не відділення; – вимірювальна головка; – лупа; 6 – зорова труба; – ручка клинового компенсатора; – ручка регулювання розжарення лампи освітлювача; 9 – кнопка ввімкнення-вимкнення живлення.

Принцип роботи сахариметра базується на здатності деяких речовин (зокрема розчинів цукру) обертати площину поляризації поляризованого світла, яке проходить через них. Кут повороту площини поляризації світла розчином в об’ємі визначеної товщини пропорційний до концентрації розчину. На цій залежності і базується робота сахариметра – візуального оптико – механічного приладу.

Оптична схема сахариметра зображена на рис. 4. Світловий потік, що йде від джерела світла через світлофільтр або діафрагму , конденсори і проходить через призму-поляризатор , яка перетворює його на поляризований потік світла. Потім потік світла проходить через напівтіньову пластину , яка розділяє його на дві половини лінією розділу. Аналізатор пропускає рівні по яскравості обидві половини світлового потоку і у полі зору зорової труби, яка складається з об’єктиву і окуляра , встановленого після аналізатора, спостерігаються дві однаково яскравих половини поля, розділені тонкою лінією і називаються полями порівняння.

При встановлені кювети з розчином між поляризатором і аналізатором порушується рівність яскравостей полів порівняння, так як досліджуваний розчин повертає площину поляризації на кут, пропорційний концентрації розчину.

Рисунок 4 – Оптична схема напівтіньового поляриметра: – джерело світла; – світлофільтр; – діафрагма; , – конденсор; – призма поляризатор; – пів тіньова пластинка; , – захисне скло; – рухомий кварцовий клин; – нерухомий контрклин; – аналізатор; – об’єктив; – окуляр; – відбивна призма; – світлофільтр; – шкала; – ноніус; – лупа.

Для вирівнювання яскравості полів порівняння у сахариметрі використано клиновий компенсатор, який складається з рухомого кварцового клина лівого обертання і нерухомого контр клина правого обертання. Переміщенням рухомого клина відносно контр клина встановлюють таку сумарну товщину клинів по оптичній осі, при якій компенсується кут повороту площини поляризації розчину. Одночасно з рухомим клином переміщується шкала .

По нульовій поділці ноніуса фіксують значення шкали, яке відповідає стану однакової яскравості полів порівняння. Шкала і ноніус спостерігаються через лупу і освітлюються лампою через відбивну призму і світлофільтр .