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。

3 放入装有已知浓度的葡萄糖溶液的试管重新调节物目镜组使三分视场分界线清晰然后转动检偏器使三分域亮度再次相同记录刻度盘读数θ1于数据表中重复测量3次取平均值。由θ1-θ0即得线偏振光振动面的旋转角φ1已知试管长度 物理实验中心 实验名称 姓名 时间代码 预习分 课堂分 报告分 总成绩 l10cm求出溶液的旋光率t。

4 把未知浓度的葡萄糖溶液的试管置于镜筒盒内用同样的方法测定旋转角θ2将数据记录于数据表中重复3次取平均值。用已测旋光率计算未知溶液含糖的百分率。

【数据处理】

1已知短试管长度l11dm溶液浓度为0050根据测量数据求出溶液的旋光率t。

2已知长试管长度l22dm根据测量数据求出溶液的浓度。 数据表 次数 θ0/o θ1/o θ2/o φ1/o φ2/o 左 右 左 右 左 右 θ1-θ0 θ2-θ0 1

145.60 145.65 170.60 170.70 150.45 150.50 25.025 4.85 2 140.60 140.65 165.30 165.45 157.90 157.95 24.75 17.30 3 154.30 154.45 182.40 182.50 163.20 163.30 28.075 8.875 平均值 25.95 10.34 1旋光率

dmdmlc/9.5115.095.25111 2长试管中溶液的浓度

0022296.929.5134.10dmlc

【思考题】 1旋光角的大小与那些因素有关 答对于晶体的旋光物质振动面旋转的角度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。 物理实验中心 实验名称 姓名 时间代码 2半波片的作用是什么 答半波片的作用是使视场产生对比观察者能容易地找到均匀暗视场提高了观察者判断视场的准确度。

【测试题】 1怎样知道检偏器A是处在和OC垂直的位置还是处在和OC平行的位置 答当视场为均匀暗视场状态时说明A处在和OC垂直位置当视场为均匀亮视场状态时说明A处在和OC平行位置。 2为何要选择亮度相等的暗视场进行读数 答因为选择亮度相等的暗视场进行读数可以提测量的准确度。 物理实验中心 实验名称 姓名 时间代码 物理实验中心

 

第二篇：大学物理实验报告范例(长度和质量的测量)

怀 化 学 院

       大 学 物 理 实 验        实验报告

系别   物信系   年级  2009  专业     电信      班级09电信1班

姓名   张  三   学号09104010***  组别  1 实验日期20##-10-20

实验项目:     长度和质量的测量  

【实验题目】长度和质量的测量

【实验目的】

1. 掌握米尺、游标卡尺、螺旋测微计等几种常用测长仪器的读数原理和使用方法。

2. 学会物理天平的调节使用方法，掌握测质量的方法。

3. 学会直接测量和间接测量数据的处理，会对实验结果的不确定度进行估算和分析，能正确地表示测量结果。

【实验仪器】(应记录具体型号规格等，进实验室后按实填写)

直尺(50cm)、游标卡尺(0.02mm)、螺旋测微计(0～25mm,0.01mm),物理天平(TW-1B型，分度值0.1g，灵敏度1div/100mg),被测物体

【实验原理】(在理解基础上，简明扼要表述原理，主要公式、重要原理图等)

一、游标卡尺

主尺分度值：x=1mm,游标卡尺分度数：n（游标的n个小格宽度与主尺的n-1小格长度相等）,游标尺分度值：（50分度卡尺为0.98mm,20分度的为：0.95mm）,主尺分度值与游标尺分度值的差值为：,即为游标卡尺的分度值。如50分度卡尺的分度值为：1/50=0.02mm,20分度的为：1/20=0.05mm。

读数原理：如图，整毫米数L₀由主尺读取，不足1格的小数部分需根据游标尺与主尺对齐的刻线数k和卡尺的分度值x/n读取：

读数方法（分两步）：

(1)从游标零线位置读出主尺的读数.(2)根据游标尺上与主尺对齐的刻线k读出不足一分格的小数,二者相加即为测量值.即: ,对于50分度卡尺：;对20分度：。实际读数时采取直读法读数。

二、螺旋测微器

原理：测微螺杆的螺距为0.5mm，微分筒上的刻度通常为50分度。当微分筒转一周时，测微螺杆前进或后退0.5，而微分筒每转一格时，测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。可见该螺旋测微器的分度值为0.01，即千分之一厘米，故亦称千分尺。

读数方法：先读主尺的毫米数（注意0.5刻度是否露出），再看微分筒上与主尺读数准线对齐的刻线（估读一位）,乖以0.01mm, 最后二者相加。

三：物理天平

天平测质量依据的是杠杆平衡原理

分度值:指针产生1格偏转所需加的砝码质量，灵敏度是分度值的倒数，即，它表示天平两盘中负载相差一个单位质量时，指针偏转的分格数。如果天平不等臂，会产生系统误差，消除方法：复称法，先正常称1次，再将物放在右盘、左盘放砝码称1次(此时被测质量应为砝码质量减游码读数)，则被测物体质量的修正值为：。

【实验内容与步骤】(实验内容及主要操作步骤)

1. 米尺测XX面积：分别测量长和宽各一次。

2. 游标卡尺测圆环体积：(1)记下游标卡尺的分度值和零点误差。(2)用游标卡尺测量圆环的外径、内径及圆环高度h各6次(在垂直交叉方向进行)。

3．千分尺测小钢球直径：（1）记下螺旋测微器的分度值，(2)测量其零点读数3次，求出平均值.(3)用千分尺测量小钢球不同部位的直径，测量6次(要在垂直交叉方向进行)。

4．物理天平使用（1）调底座水平；（2）调平衡；（3）称量；（4）天平复原。

【数据处理】

1、由表1数据得

＝35.15×26.05＝915.66 (cm²) 

∴，

2、由表2数据，D、d、h的计算结果如表5所示：

表5 空心圆柱体体积测量数据计算结果

其中

故：，，

故：

∵

 =-961.33(mm²),    =668.19(mm²)

由不确定度传递公式得：

∴，=3.2%

3、由表3数据得：

9.483mm，=0.0904mm

，=0.09mm

∴，

4、由表4 数据得：

【实验结果与分析】

1、米尺测得**的面积为：，相对不确定度：0.08%

2、游标卡尺测得圆环体积为：，相对不确定度：3.2%

3、千分尺测得圆球直径为：，相对不确定度：0.45%

   4、复称法测得圆柱体质量为：293.18g。

   测量结果是可信的。面积的相对不确定度非常小，并不能说明误差非常小，因只对长、宽的一个位置进行了一次测量。

   游标卡尺测量误差主要来自对与主尺对齐的游标格线判断不准；螺旋测微器的测量误差主要来自对格线是否露出的判断和零点读数及估读数；

从天平测量结果可以看出，复称法测出的两次质量很接近，说明天平的不等臂误差是很小的。

怀 化 学 院 实 验 数 据 记 录 纸

实验名称：       长度与质量的测量                  实验时间： 20## 年 9 月 20 日

___物 信 系__ _系  09 级    电信    专业1班

姓名    张 三    学号   09104010**         

 

数据记录：

表1  米尺测量××的面积数据

米尺量程：  50cm  分度值：1mm  仪器误差：0.15mm

表2  游标卡尺测量圆环的体积数据记录表

分度值：0.02mm  仪器误差：0.02mm   零点读数：x₀：  0  mm  

表3  用螺旋测微器测量小球直径记录表

分度值：0.01mm 仪器误差：0.004mm 零点误差：d₀：+0.012 mm

表4  复称法测圆柱体质量

最大称衡质量:  1000g