液体旋光特性研究

旋光仪测旋光液体的浓度实验反思实验目的：通过旋光仪测量旋光液体的旋光角度，进而推断出旋光液体的浓度。

实验原理：旋光液体是指具有旋光性质的液体，其分子结构对光的偏振方向产生旋转作用，使得经过旋光液体的光线的振动方向发生改变。

旋光角度是旋光液体旋转光线的角度，可通过旋光仪测量得到。

旋光液体的旋光角度与其浓度呈正相关关系。

实验步骤：1. 首先，将旋光仪放置在平稳的桌面上，并将仪器调零，即将旋光仪的读数调整为零度。

2. 调零完成后，取一定量的旋光液体样品，将其倒入旋光仪的样品池中。

3. 轻轻旋转旋光仪的旋转手柄，直到旋光仪的读数稳定下来。

4. 记录下旋光仪的读数，即为旋光液体的旋光角度。

5. 重复以上实验步骤，每次取不同浓度的旋光液体样品进行测量。

实验结果：通过实验测量得到不同浓度旋光液体的旋光角度，我们可以发现随着旋光液体浓度的增加，旋光角度也随之增大。

这是因为旋光液体的旋光性质是由其分子结构决定的，浓度的增加意味着分子的数量增多，从而增加了旋光液体对光的旋转效应。

实验反思：在进行实验过程中，我们发现了一些问题和改进的地方。

首先，在选择旋光液体样品时，应该选择具有一定浓度范围的样品，以便观察到旋光角度随浓度变化的趋势。

其次，在调零时应该仔细操作，确保旋光仪的读数准确无误。

另外，实验中我们只测量了旋光液体的旋光角度，而并未测量旋光液体的浓度。

因此，可以进一步改进实验，通过测量不同浓度旋光液体的旋光角度，建立旋光角度与浓度之间的关系，从而推断出旋光液体的浓度。

实验改进：为了测量旋光液体的浓度，我们可以使用标准曲线法。

首先，选择几个已知浓度的旋光液体样品，测量其旋光角度，并记录下来。

然后，绘制出旋光角度与浓度之间的关系曲线，即为标准曲线。

最后，通过测量待测旋光液体的旋光角度，根据标准曲线可以推算出其浓度。

总结：通过本次实验，我们了解了旋光仪测量旋光液体浓度的原理和方法。

实验结果表明旋光角度与旋光液体浓度呈正相关关系。

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。

旋光仪测旋光液体的浓度实验报告讨论
旋光仪是用来测量旋光液体中物质浓度的科学仪器，被广泛应用于化学和生物学研究领域。

旋光仪主要由检测器、电源、控制计算单元和调整设备等组成，旋光液体中物质浓度可以通过观测物质组分振动频率来表示。

本实验是用旋光仪测定旋光液体中物质浓度的实验，实验目的是利用旋光仪测量和研究旋光液体的组成物质浓度，探究旋光液体的混合和衰变机理。

实验中，我们采用标准校正法进行测量，首先，利用水来解析旋光液体，并调节水温使其分子悬浮。

然后，将溶液放入旋光仪中，用一定频率的光线激发溶液，然后观察光的振动旋转方向，从而计算出溶液中物质的浓度。

通过实验，我们发现，旋光液体不仅可以用旋光仪测量浓度，同时也用多种方法研究其混合和衰变机理。

使用激发旋光性的光谱研究，可以研究出各种旋光液体物质的混合机理，并推断物质浓度与其混合物之间的关系；另外，对衰变旋光液体进行化学分析，可以探讨衰变物质的含量及其成分，揭示衰变机理。

总之，本实验通过旋光仪测量旋光液体中物质浓度，也为进一步研究旋光液体的混合和衰变机理提供了试验基础，为实际应用奠定了基础。

这种方法的灵敏度比以往的方法更高，可以给出物质浓度的精确测量，为学术研究和实际应用做出了贡献。

一、实验目的1. 观察旋光现象，了解旋光物质的旋光性质。

2. 掌握圆盘旋光仪的使用方法。

3. 测定糖溶液的浓度和松节油的旋光率。

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。

具有旋光性的物质称为旋光性物质。

旋光性物质有左旋和右旋之分。

当观察者迎着光的传播方向看时，使振动面沿顺时针方向旋转的物质称为右旋物质；使振动面沿逆时针方向旋转的物质称为左旋物质。

对于有机物质的溶液，旋光度Q与光线在溶液中通过的距离l（单位为分米）成正比，还与它的浓度c成正比，即Q = αlc，其中α是该溶液在t时对某一波长单色光的旋光率。

三、实验仪器与试剂1. 仪器：圆盘旋光仪、玻璃比色管、糖溶液样品、松节油样品、钠光灯、蒸馏水、移液管、滴定管等。

2. 试剂：糖溶液、松节油、无水乙醇等。

四、实验步骤1. 将圆盘旋光仪预热5分钟，确保仪器稳定。

2. 准备好糖溶液样品和松节油样品，分别加入玻璃比色管中。

3. 将糖溶液样品放入圆盘旋光仪中，调整光源和样品的位置，使旋光仪的光路畅通。

4. 打开旋光仪，观察旋光现象，记录旋光度。

5. 用移液管将一定体积的糖溶液加入滴定管中，滴定至所需浓度。

6. 重复步骤3-5，测量不同浓度的糖溶液的旋光度。

7. 将松节油样品放入圆盘旋光仪中，重复步骤3-5，测量松节油的旋光率。

五、实验结果与分析1. 糖溶液旋光度与浓度的关系根据实验数据，绘制糖溶液旋光度与浓度的关系曲线，得到线性方程为：Q =1.0255c + 0.0078。

该方程表明，糖溶液的旋光度与其浓度呈线性关系。

2. 松节油旋光率根据实验数据，松节油的旋光率为-0.045°/(dm·g·mL)。

六、实验结论1. 通过实验观察，我们验证了旋光现象的存在，并了解了旋光物质的旋光性质。

2. 掌握了圆盘旋光仪的使用方法，能够正确测量旋光物质的旋光率。

实验** 液体旋光率的测定[引言]线偏振光通过某些物质后，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。

旋转的角度称为旋转角或旋光度，能够使线偏振光振动面发生旋转的物质，称为旋光物质。

面向光源，如果旋光物质使偏振光的振动面沿逆时针方向旋转，称为左旋物质。

反之，若使偏振光的振动面沿顺时针方向旋转，称为右旋物质。

最早是发现石英晶体有这种现象，后来相继发现在糖溶液、松节油、硫化汞、氯化钠等液体中和其他一些晶体中都有旋光现象。

旋光仪是测定旋光物质旋光度的仪器，通过对旋光度的测定可确定物质的浓度、纯度、比重、含量等，可供一般的成分分析之用，广泛应用于石油、化工、制药、香料、制糖及食品、酿造等工业。

[预习提示]1. 液体的旋光率与哪些物理量有关？2. 如何确定旋光仪的零度视场？3. 本实验采用了什么方法测液体的旋光度？ [实验目的]1. 了解旋光仪的结构、原理及使用。

2．观察旋光物质的旋光现象。

3. 学会用旋光仪测液体的旋光率和浓度。

[实验仪器]旋光仪，试管，葡萄糖溶液。

[实验原理]单色偏振光通过液体旋光物质时，其振动面将旋转一定的角度，这种现象称为旋光现象，如图**-1 所示。

振动面旋转的角度与旋光物质的性质、厚度L 、浓度C 有关，其关系式为：CL α=∆Φ （**-1）其中，∆Φ是用波长为λ的偏振光时测得的旋转角度，称为旋光度，单位为度（°）；α为比例系数，称为物质的旋光率。

若溶液浓度C 的单位为kg ·m -3，溶液厚度L 的单位为m ，则α的单位为（°）·m 2·kg -1。

工业上α的单位通常为（°）·cm 3·dm -1·g -1。

在数值上等于偏振光通过单位长度（1m ）、单位浓度（1kg ·m -3）的溶液后引起振动面旋转的角度。

图**-1 旋光的产生示意图1．起偏镜 2．起偏镜偏振化方向 3．旋光物质4．检偏镜偏振化方向 5．旋光角 6．检偏镜实验表明，同一旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率。

一种测量液体旋光特性的共光路外差干涉技术娄本浊【摘要】为了提高旋光特性检测的灵敏度,设计搭建了一套基于塞曼效应的共光路外差干涉仪应用于旋光液体的旋光特性检测.采用塞曼效应激光器作为光源能发出两束正交线偏光,简化了实验装置的复杂性;且在系统中利用平衡检测与差动放大器,可降低激光器本身与外部环境所造成的大部分噪声,从而提高检测灵敏度.结果表明,对(0 ～50)mg/dL的低浓度葡萄糖水溶液的旋光特性测量,其检测灵敏度可达2.3×10-5(°).这种结构简单的干涉仪可应用于固态、液体或气态旋光物质的旋光特性分析中.%In order to improve the detection sensitivity of optical activity, based on Zeeman effect, a common-path heterodyne interferometer was developed to measure the optical activity of liquid. In this heterodyne interferometer, a pair of correlated orthogonal linear polarized beam is emitted from a Zeeman He-Ne laser, which reduces the complexity of the optical system greatly. A balanced detector and a differential amplifier are integrated into this interferometer so as to reduce the excess noise induced by laser intensity fluctuation and external environments significantly. Thus, a shot-noise-limited detection of this interferometer can be achieved. The optical activity of glucose solution with concentration of (0 ~ 50) mg/dL was measured with this common-path heterodyne interferometer and the detection sensitivity was up to 2. 3 × 10-5 degree. This simple heterodyne interferometer can be applied in the optical activity analysis of solid-state, liquid-state or gas-liquid material.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2012(036)001【总页数】4页(P5-7,12)【关键词】激光技术;外差干涉技术;旋光特性;塞曼效应;共光路;差动放大器【作者】娄本浊【作者单位】陕西理工学院物理系,汉中723003【正文语种】中文【中图分类】O436.3Key words:laser technique; heterodyne interferometer; optical activity；Zeeman effect; common-path; differential amplifier化合物的物化性质是由其结构所决定的，旋光性是其中一个非常重要的物理特性[1]。

大学物理实验报告学院班级实验日期 2017 年6 月13 日实验地点：实验楼B415室来提高药物的疗效，这在药物分析及制剂中经常要用到。

振动面旋转的角度，在给定波长的情况下，对固体来说，与旋光物质的厚度成正比；而对液体来说，不仅与厚度有关，还与旋光物质的溶液浓度成正比，用下式表示：=[]t CL λφα（式1），式1中φ表示偏振光振动面旋转的角度，称为旋光度，它的单位为度；C 表示溶液的浓度，单位为g/ml ；L 表示光通过的溶液厚度，单位为dm 。

比例常数α称为该旋光物质的旋光率，又称为比旋度。

α的上下标t 和λ分别表示实验时的温度和所用光源的波长，如用纳光源就记为D ，即D []t α。

若已知旋光物质在测量温度时的旋光率，测得旋光度后，根据式1就可以计算溶液浓度。

如果溶液浓度已知，则能计算出物质在某一温度下的旋光率D []t α。

由化学知识可知，分子结构的不对称是造成这种物质具有旋光性的原因。

因此，我们还可以通过对旋光现象的观察，来鉴定旋光性溶质的性质，研究物质的分子结构及结晶形状。

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。

光源溶液眼睛 P 1P 2 图2 物质的旋光性测量简图在图4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 ´。