При использовании материалов этого сайта - АКТИВНАЯ ССЫЛКА и размещение баннера -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!
Исследование показателя преломления жидкости от концентрации вещества в растворе
Материалы предоставил: научный руководитель Максимов Юрий Алексеевич,учитель физики, МОУ «Большесундырская СОШ»email: jural21@rambler.ruИсследование выполнила: ученица 10 класса Кузьмина Ксения
ВВЕДЕНИЕ
Преломление (рефракция) — явление изменения пути следования светового луча (или других волн), возникающее на границе раздела двух прозрачных (проницаемых для этих волн) сред или в толще среды с непрерывно изменяющимися свойствами.
Преломление встречается на каждом шагу и воспринимается как совершенно обыденное явление: можно видеть как ложка, которая находится в чашке с чаем, будет «переломлена» на границе воды и воздуха. Преломление и отражение света в каплях воды порождает радугу.
Я решила рассмотреть преломление света в жидкостях. Зная, что преломление света зависит от:
Цвета света – дисперсия света
Рода вещества
...мне стало интересно, от каких же еще величин зависит показатель преломления в жидкостях. Я посчитала, что возможно коэффициент преломления зависит еще и от концентрации раствора. И чтобы выяснить это, я поставила перед собой несколько целей и задач:
Цели эксперимента:
Изучение зависимости показателя преломления жидкости от концентрации раствора
Приобретение новых знаний и навыков проведения экспериментов
Повторение и углубление ранее полученных материалов.
Задачи:
Путем проведения экспериментов изучить зависимость угла преломления света в жидкостях от концентрации раствора.
Установить зависимость показателя преломления от концентрации раствора.
Сравнить зависимости показателя преломления растворов различных веществ.
Определить, каким образом полученные результаты можно использовать на практике.
КРАТКАЯ ТЕОРИЯ
Если луч света пересекает границу раздела двух прозрачных однородных сред 1 и 2 то направление луча изменяется в соответствии с законом преломления
где α- угол падения, β - угол преломления, n21 - относительный показатель преломления, т.е. показатель преломления второй среды 2 относительно первой среды 1.
где n1 и n2 - абсолютные показатели преломления сред 1 и 2 соответственно, т.е. показатели преломления этих сред относительно вакуума.
Оборудование для эксперимента
Для достижения поставленных задач я решила провести эксперименты с растворами разных веществ:
Спирта
Медного купороса
Перекиси водорода
Для этого мне понадобились некоторые детали комплекта лаборатории L-микро «Геометрическая оптика»:
Лампы накаливания с рабочим напряжением 12В, мощностью 21Вт и прямой нитью накала. Лампы устанавливают в патрон держателя, находящегося внутри корпуса осветителя.
Диафрагма с одной щелью.
Соединительная колодка, которая служит для подключения осветителей к источнику электропитания.
Кювета (прямоугольная прозрачная емкость для наполнения жидкости)
Лимб (транспортир).
Техника исследования
Соединив все эти детали, мы получаем устройство, которое позволяет нам проводить эксперименты для определения зависимости показателя преломления разных жидкостей от концентрации раствора.
При работе с данным оборудованием следует проявить осторожность с осветителем из-за его нагрева, а также с кюветой, которая плохо держится на доске из-за слабых магнитов. Для точного расчета измерений изменим лимб из комплекта, отметив с помощью простого транспортира дополнительные деления на градусы.
Структура исследовательской работы:
На доске закрепим транспортир с кюветой.
В кювету налили 100 мл исследуемой жидкости.
Над кюветой поместили осветитель с диафрагмой с узкой щелью под углом 40°.
Изменяя концентрацию раствора жидкости, занесли значения полученных углов преломления в таблицу.
Вычислили значения показателя преломления.
По полученным значениям построили графики зависимости показателя преломления от концентрации раствора.
В результате экспериментов, проведенных со спиртом, медным купоросом и перекисью водорода, мы получили следующие результаты:
Показатели преломления в растворе спирта
%
96%
72%
36%
18%
9%
α
50º
50º
50º
50º
50º
β
31,5
31,5º
32º
33º
34º
Sinα
0,766
0,766
0,766
0,766
0,766
Sinβ
0,5225
0,5225
0,5299
0,5446
0,5592
n
1,47
1,47
1,44
1,41
1,37
График зависимости показателя преломления от концентрации спирта в растворе
Показатели преломления в растворе CuSO4
α
50º
50º
50º
50º
50º
50º
β
30º
31º
32º
33º
34º
35º
Sinα
0,766
0,766
0,766
0,766
0,766
0,766
Sinβ
0,5
0,515
0,53
0,5446
0,56
0,5735
n
1,53
1,49
1,45
1,41
1,37
1,34
График зависимости показателя преломления от концентрации CuSO4 в растворе
Показатели преломления в перекиси водорода (Н2О2)
%
30%
15%
7,5%
3,75%
α
40º
40º
40º
40º
β
25º
27º
28º
28,5º
Sinα
0,6428
0,6428
0,6428
0,6428
Sinβ
0,4226
0,454
0,4695
0,4772
n
1,52
1,42
1,37
1,35
График зависимости показателя преломления от концентрации Н2О2 в растворе
Итоговые результаты
/p>
Выводы
Показатель преломления увеличивается с возрастанием процентного содержания спирта в растворе до тех пор, пока концентрация спирта не достигает 70%, после этого коэффициент преломления не изменяется, как бы мы не увеличивали содержание спирта.
Коэффициент преломления раствора перекиси водорода практически прямо пропорционален концентрации вещества в растворе и возрастает с увеличением содержания перекиси водорода в растворе.
Коэффициент преломления раствора медного купороса также почти прямо пропорционален содержанию вещества в растворе.
Для всех растворов общей точкой является 1,33 – показатель преломления воды, где содержание других веществ 0%.
Результаты данного эксперимента можно применить на практике для:
Определения содержания вещества в растворе.
Определения жирности молока.
Рекомендовать для проведения практических работ на уроках.
Слайд-презентация.
Скачать бесплатно презентацию по физике .ppt 5,76 Мб.
Исследование показателя преломления жидкости от концентрации вещества в растворе
Некоторые файлы (разработки уроков, сценарии, поурочные планы) и информация, находящиеся на данном сайте, были найдены в сети ИНТЕРНЕТ, как свободно распространяемые, присланы пользователями сайта или найдены в альтернативных источниках, также использованы собственные материалы. Автор сайта не претендует на авторство ВСЕХ материалов. Если Вы являетесь правообладателем сценария, разработки урока, классного часа или другой информации, и условия на которых она представлена на данном ресурсе, не соответствуют действительности, просьба немедленно сообщить с целью устранения правонарушения по адресу : . Карта сайта - www.uroki.net При использовании материалов сайта - размещение баннера и активной ссылки -ОБЯЗАТЕЛЬНО!!!