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一、实验目的1. 了解旋光现象的基本原理，观察旋光物质的旋光性质。
2. 掌握圆盘旋光仪的使用方法，通过旋光仪测定旋光性溶液的旋光率和浓度。
3. 分析实验数据，探讨旋光率与溶液浓度之间的关系。
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。
旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度和入射光的波长有关。
对于有机物质的溶液，旋光度Q与溶液的浓度c和光程l成正比，即Q = αcl，其中α为旋光率。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：WXG-4型圆盘旋光仪、标准旋光管、待测旋光管、恒温水浴、滴定管、移液管、量筒等。
2. 试剂：葡萄糖标准溶液、未知浓度葡萄糖溶液、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 将标准旋光管和待测旋光管分别清洗干净，并用蒸馏水冲洗干净。
2. 在标准旋光管中加入已知浓度的葡萄糖标准溶液，使其充满旋光管。
3. 将旋光管放入恒温水浴中，调节温度至20℃，待溶液稳定后，记录旋光仪的读数。
4. 重复步骤3，连续读取3次，求平均值作为标准溶液的旋光度。
5. 将待测旋光管中加入未知浓度的葡萄糖溶液，使其充满旋光管。
6. 将待测旋光管放入恒温水浴中，调节温度至20℃，待溶液稳定后，记录旋光仪的读数。
7. 重复步骤6，连续读取3次，求平均值作为待测溶液的旋光度。
8. 根据标准溶液的旋光率和待测溶液的旋光度，计算待测溶液的浓度。
五、实验数据与分析1. 标准溶液的旋光度：α = 52.3°2. 待测溶液的旋光度：α' = 40.1°3. 待测溶液的浓度：c = (α'/α) × c' = (40.1°/52.3°) × 10 g/ml = 7.6 g/ml六、实验结论本实验通过旋光仪测定了旋光性溶液的旋光率和浓度，验证了旋光度与溶液浓度之间的关系。
实验结果表明，旋光率与溶液浓度成正比，即Q = αcl。
5.5 用旋光仪测量旋光性溶液的浓度旋光仪（Polarimeter ）简介偏振光通过某些透明物质时，其振动面以光的传播方向为轴而旋转一定角度（旋光度）的现象，称为旋光现象。
能使偏振光的振动面旋转一定角度的物质，称为旋光物质。
旋光仪是用两个尼科耳棱镜分别做起偏镜和检偏镜，依据马吕斯定律可以测量旋光物质的旋光度。
实验目的1．观察与研究旋光现象； 2．了解旋光仪的结构原理；3．学习用旋光仪测量旋光性溶液的浓度；仪器用具光学度盘旋光仪，试管，葡萄糖溶液等。
实验原理偏振光通过某些透明物质时，其振动面以光的传播方向为轴而旋转一定角度的现象，称为旋光现象，能使偏振光的振动面旋转一定角度的物质，称为旋光物质。
许多有机化合物，如石油、葡萄糖等，都具有旋光性。
由于不同的物质使偏振光的振动面向不同的方向旋转，旋光性可分为左旋和右旋，当观察者迎着光线观察时，振动面向逆时针方向旋转称为左旋(或负旋)，振动面顺时针方向旋转的称为右旋(或正旋)。
实验证明，当入射光波长一定时，对于旋光晶体，使偏振面旋转的角度φ与晶体的厚度d 成正比，即d φα=对于旋光性溶液cd φα= （5.5-1）式中d 为入射光穿过物质的厚度；c 为旋光溶液的浓度；α为旋光率，旋光率在数值上等于光通过浓度为 31g cm时、厚度为1dm 的溶液层后，振动面旋转的角度（单位为度），旋光率与旋光物质的性质有关、与入射光波长有关。
实验进一步表明，物质的旋光率与入射光波长的关系大约为21αλ∝，这种因入射光不同而使进入同一物质的偏振光的振动面旋转的角度不同的现象，称为旋光色散。
由式(5.5-1) 可知，若已知溶液的旋光率和厚度，只要测出振动面的旋转的角度，便可求得这种物质的浓度。
仪器介绍半萌式结构，在起偏镜后面再加一石英晶体片，此石英片和起偏镜的一部分在视场中重叠，将视场分为三部分。
同时在石英片旁装上一定厚度的玻璃片，以补偿由于石英片产生的光强变化。
取石英片的光轴平行于自身表面，并与起偏镜的偏振化方向成一角度θ (仅几度)。
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，线偏振光的振动面将旋转一定的角度φ，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋转角或旋光度。
它与偏振光通过的溶液长度l和溶液中旋光性物质的浓度c 成正比,即φ=αc l式中，α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/毫升）的溶液后引起振动面旋转的角度。
c用克/毫升表示，l用分米表示。
图1-1 观测偏振光的振动面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；在一定温度下，它的旋光率与入射光波长λ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l, 测出旋光度φ就可由上式计算出其旋光率。
显然，在液柱的长度l不变时，依次改变浓度c, 测出相应的旋光度φ，然后画出φ～c曲线—旋光曲线，利用最小二乘法处理数据，求出旋光率α。
理论上，温度在14°～30°C时，蔗糖的旋光率为：αt=(66.412+0.01267c-0.000376c2)[1-0.00037(t-20)] 。
利用求出的旋光率，测出旋光性溶液的旋光度，可确定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—起偏镜；5—石英片；6—测试管；7—检偏镜；8—望远镜物镜；9—刻度盘；10—望远镜目镜；图2-1 旋光仪示意图测量物质旋光度的装置称为旋光仪，其结构如图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，使因振动面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。
用旋光仪测量旋光性溶液的浓度一、测量原理光是由电磁波组成的。
光线在通过某些物质时，在电磁波中的电矢量振动方向会偏离原来的方向，也就是说光线经过某些物质后，它的偏振方向发生了改变，这就是光学旋光现象。
旋光现象有两种，分别是左旋光和右旋光。
当物质出现了这种旋光现象后，这种物质就叫做旋光物质。
旋光物质的旋度不仅与其浓度有关，还与温度、波长、压力等因素有关。
为测量旋光物质的旋度，通常使用旋光仪。
旋光仪能够测量光线在经过物质后的偏振角度，进而测量出物质的旋光度数。
旋光仪的测量原理是利用偏振光通过旋光样品时发生的偏振旋转现象，通过旋光样品的旋光角来判断样品的旋光性质、浓度等。
二、测试步骤1. 首先要将旋光仪安装在一张平稳的工作台上，并确保旋光仪具备稳定的电源供应。
2. 将旋光仪的样品架调节到零点位置，并打开荧光灯，然后等待一段时间，直到荧光灯的亮度稳定。
3. 将旋光管取出，并打开旋光仪的前盖，将旋光管装入旋光仪的样品架口中。
装入旋光管时，应注意将旋光管的光轴与样品架的光轴重合，以防止光引起偏移。
4. 打开旋光管，调节旋转角度，观察是否有光线通过旋光管并通过凸透镜，桶，旋光计，棱镜等部件反射到观察筒内。
如果有，说明旋光仪符合操作，可以进行下一步操作;否则，需要检查旋光管和旋光仪的光路是否正常。
5. 打开旋光仪的功率开关，调节旋光仪的读数稳定，并读取旋光管的旋光度数并记录下该值。
6. 如果需要测量多个旋光管，则将前一个旋光管取出，打开旋光仪的样品架，将新的旋光管装入样品架，然后关上样品架并调节旋转角度，进行相同的操作流程。
三、注意事项1. 在放置旋光管时，必须是沿着视线方向放置的，不能倾斜，以免影响测量结果。
2. 在测量旋光度数时，旋光仪的读数应该稳定，具有重复性。
如果读数不稳定，则需要检查旋光管和旋光仪的光路是否正常，是否受到其他因素的干扰。
3. 在使用旋光管时，应注意旋光管的使用寿命。
如果旋光管的使用寿命到了，就需要更换旋光管。
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。
用旋光仪测溶液的旋光率实验报告-回复如何用旋光仪测定溶液的旋光率。
一、引言旋光率是物质分子对偏振光旋转的能力的物理量之一，它与溶液中存在的手性化合物的结构密切相关。
旋光仪是一种常用的精密仪器，用于测量溶液的旋光率。
本实验旨在利用旋光仪测定溶液的旋光率，并通过实验数据分析溶液中手性化合物的光学活性。
二、实验原理旋光仪是一种基于偏振光旋转原理的仪器，其主要原理如下：1.偏振光的旋转偏振光是在某一方向上振动的光，当经过具有光学活性的物质时，偏振光的振动方向会发生旋转，产生圆偏振光或椭圆偏振光。
2.旋光率与光学活性物质的结构关系旋光率与物质的分子结构有密切关系，手性化合物通常具有非对称的分子结构，这种非对称性使得它们能够旋转偏振光。
旋光率的大小与分子结构的非对称性以及其在空间中的排列方式有关。
3.旋光仪的测量原理旋光仪利用偏振光的旋转原理进行测量。
它由光源、偏振片、旋转样品、分析器及检测系统等组成。
光源发出具有固定振动方向的线偏振光，通过样品后，经过分析器检测所得到的光强度进行测量。
旋转样品会使得偏振光的振动方向产生旋转，实验中可以通过调整旋转样品的角度来测量溶液的旋光率。
三、实验步骤1.准备工作根据实验需求，选取适量的手性溶液，并准备一定数量的对照溶液（不含手性化合物）。
将旋光仪接通电源，并预热一段时间，使其达到稳定工作状态。
2.校正仪器用对照溶液进行校正，根据旋转样品旋转的角度，调整旋光仪的标度，使得对照溶液的旋光率为零。
3.测量样品溶液将样品溶液倒入旋光仪的样品槽中，并调整旋转样品的位置，使得溶液完全填满样品槽。
等待一段时间，使溶液与旋转样品达到热平衡。
然后，根据旋光仪的提示，逐步旋转旋转样品，直到观察到最大旋光度。
4.记录测量结果通过旋光仪上的刻度盘读取样品溶液的旋转角度，并记录下来。
同时，还需记录旋光仪上所用对照溶液的旋转角度，并计算出样品溶液的旋光率。
5.数据处理根据样品溶液的旋光角度和对照溶液的旋光角度，计算出样品溶液的旋光率。
实验六 旋光性溶液浓度的测定【实验目的】1．观察光的偏振现象，加深对光的偏振性认识，验证马吕斯定律。
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.。
【实验原理】1、偏振光的基本概念光波是一种特定频率范围内的电磁波.由于引起视觉和光化学反应的是电场强度E ，所以E 矢量又称为光矢量，我们把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.在垂直于光传播方向的平面内，如果光矢量E 只沿一个固定方向振动，这种光称为线偏振光，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，两者是一样的.自然光通过作为起偏器的偏振片以后，变成光强为0E 的偏振光，偏振光通过作为检偏器的偏振片后，其光强E 可根据马吕斯定律确定：20cos E E θ= （1） 式中θ为起偏器和检偏器偏振化方向之间的夹角。
显然，当以光线传播方向为轴转动检偏器时，光强将发生周期性变化.当0θ= 时，光强最大；当90θ=时，光强为极小值(消光状态)，接近全暗；当090θ<< 时，光强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，光强不变.对部分偏振光转动检偏器时，光强有变化但没有消光状态.因此根据光强的变化，就可以区分偏振光、自然光和部分偏振光.三、旋光现象线偏振光通过某些物质的溶液后，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，旋转的角度称为该物质的旋光度。
旋光性溶液浓度的测量实验报告实验目的，通过测量旋光仪的旋光度，探究旋光性溶液浓度与旋光度的关系，从而建立旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系。
实验仪器与试剂，旋光仪、旋光性溶液、蒸馏水、移液器、比色皿、玻璃棒。
实验原理，旋光性溶液是指溶液中存在旋光现象的溶液，其旋光度与溶液中旋光性物质的浓度成正比。
旋光度是指溶液在旋光仪中测得的旋转光线的角度。
实验步骤：1. 将旋光仪放在水平台上，打开仪器电源，待仪器预热稳定后进行校准。
2. 取一定量的旋光性溶液，用移液器转移到比色皿中。
3. 在另一比色皿中取同样体积的蒸馏水作为空白对照。
4. 将两个比色皿放在旋光仪上，调整仪器使两个比色皿中的液面与光线平行。
5. 记录两个比色皿的旋光度，并计算旋光性溶液的旋光度。
6. 重复以上步骤，取不同浓度的旋光性溶液进行测量。
实验数据处理：1. 绘制旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。
2. 通过标准曲线，可以计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。
实验结果与分析：通过实验数据处理，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线，该曲线表明了旋光性溶液浓度与旋光度之间的定量关系。
实验结果表明，旋光度随着溶液浓度的增加而增加，呈现出一定的线性关系。
通过标准曲线，我们可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度，为进一步研究旋光性溶液提供了重要的参考数据。
实验结论：本实验通过测量旋光性溶液的旋光度，建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，得到了旋光性溶液浓度与旋光度的标准曲线。
实验结果表明，旋光度与溶液浓度呈线性关系。
通过标准曲线，可以准确地计算出未知浓度旋光性溶液的浓度。
这为进一步研究旋光性溶液的性质和应用提供了重要的参考数据。
实验中存在的不确定因素和改进方案：在实验过程中，可能存在操作不当、仪器误差等因素。
为了减小这些不确定因素的影响，可以加强操作规范，提高实验技能，同时定期校准仪器，保证实验数据的准确性和可靠性。
实验的局限性和展望：本实验建立了旋光性溶液浓度与旋光度的定量关系，但仅限于特定条件下的实验结果。
物理实验教案实验名称：旋光仪测旋光液体的浓度 1 目的1) 观察光的偏振现象，加深对光偏振的认识； 2) 了解旋光仪的结构及测量原理；3) 掌握旋光仪测定旋光液体浓度的方法。
2 仪器WXG-4圆盘旋光仪、葡萄糖溶液样品试管3 实验原理3.1偏振光的获得与检测1) 偏振光的获得：使自然光通过偏振片就形成只有一个振动方向的线偏振光（平面偏振光）。
2) 偏振光的检测：用偏振片观察偏振光时，转动偏振片，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方向一致时可看到最大的光强度，当偏振片的偏振化方向与偏振光的振动方垂直时，光强度为零。
用偏振片来观察自然光，转动偏振片观察时光强度保持不变。
3) 物质的旋光性质：平面光通过旋物质时振动面相对入射光的振动面旋转了一定的角度，角度的大小（称旋光度）φ与偏振光通过旋光物质的路程l 成正比，对于旋光溶液，旋光度还与液体的浓度C 成正比。
()()对于旋光溶液对于旋光晶体lC ，l αϕαϕ==其中а为旋光率。
3.2 旋光溶液旋光率及浓度的测定方法1) 用旋光仪测量一组不同浓度（浓度已知）的葡萄糖溶液的旋光度φ，用作图法处理数据，并求得旋光率а，l k=α2) 用旋光仪测量未知浓度的旋光度x ϕ，可求得浓度lC xx αϕ=；也可利用旋光关系曲线直接确定对应的浓度。
3.3光学原理从图1旋光仪的光路图可以看出，钠光灯射出的光线通过毛玻璃后，经聚光透镜成平行光，再经滤色镜变成波长为m 710893.5-⨯的单色光。
这单色光通过起偏镜后成为平面偏振光，中间部分的偏振光再通过竖条状旋光晶片，其振动面相对两旁部分转过一个小角度，形成三分视场。
仪器出厂时把三分场均匀暗作为零度视场并调在度盘零度位置，三分场均匀暗的形成原理如图2所示。
图1 旋光仪的光路图图2三分场均匀暗视场的形成原理3.4 度盘双游标读数1) 读取左右两游标的读数并求平均得：2BA +=θ 2)0θθϕ-=（注意：如果0θ为170多度时，那么θ读数应当加上180度）。
实验二 旋光仪测定溶液的浓度及旋光度
【实验目的】
1、 加深对旋光现象的理解，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、 测定糖溶液的比旋光率及其浓度。
【实验仪器】
4、 1、WXG-4小型旋光仪
5、 2、烧杯 3、蔗糖 4、葡萄糖 5、蒸馏水
6、物理天平
7、玻璃棒
8、温度计 等。
【实验原理】
光是电磁波，它的电场和磁场矢量互相垂直，且又垂直于光的传播方向。
通常用电矢量代表光矢量，并将光矢量与光的传播方向所构成的平面称为振动面。
在传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种各样的振动状态，被称为光的偏振态。
若光的矢量方向是任意的，且各方向上光矢量大小的时间平均
值是相等的，这种光称为自然光。
若光矢量可以采取任何方向，但不同的方向其振幅不同，某一方向振动的振幅最强，而与该方向垂直的方向振动最弱，则称为部分偏振光。
若光矢量的方向始终不变，只是其振幅随位相改变，光矢量的末端轨迹是一条直线，则称为线偏振光。
当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
能使其振动面旋转的物质称为旋光性物质。
旋光性物质不仅限于像糖溶液、松节油等液体，还包括石英、朱砂等具有旋光性质的固体。
不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向旋转。
若面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。
实验证明，对某一旋光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度φ与偏振光通过溶液的长度l 和溶液的浓度c 成正比，即
cl φα= （1） 式中旋光度φ的单位为“度”，偏振光通过溶液的长度l 的单位为dm ，溶液浓度的单位为1
-⋅ml g 。
α为该物质的比旋光率，它在数值上等于偏振光通过单位长度(m)单位浓度(1
-⋅ml g )的溶液后引起的振动面的旋转角度。
其单位为度·ml ·dm-1·g-1由于测量时的温度及所用波长对物质的比旋光率都有影响，因而应当标明测量比旋光率时所用波长及测量时的温度。
例如
C
A ︒505893][ α=66.5°，它表明在测量温度为50°，所用光源的波长为5893A 时，该旋光物质的比旋光率为66.5°。
若已知某溶液的比旋光率，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
[]
t c l λ
φ
α=
（2） 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[]t
c l λ
φ
α=
⨯ （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
[]100t cl
λφ
α=⨯ （4）
旋光仪的结构如图1
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
光源
溶液
眼睛
P 1
P 2
图2 物质的旋光性测量简图
动检偏镜时，中间部分和两边部分将出现明暗交替变化。
图15-3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。
由于在亮度不太强的情况下，人眼辨别亮度微小差别的能力较大，所以常取图3（b ）所示的视场为参考视场。
并将此时检偏镜的位置作为刻度盘的零点，故称该视场为零度视场。
当放进了待测旋光液的试管后，由于溶液的旋光性，使线偏振光的振动面旋转了一定角度，使零度视场发生了变化，只有将检偏镜转过相同的角度，才能再次看到图3（b ）所示的视场，这个角度就是旋光度，它的数值可以由刻度盘和游标上读出。
【实验步骤】 1. 溶液的配置
使用天平配置一定浓度的标准溶液，溶液的浓度由各个小组自由配置，测量后算出溶液的旋光度，待测溶液可由已测量过的标准溶液加入不定量的糖（葡萄糖）或蒸馏水调制而成。
2.调整旋光仪
中间为暗区两边为亮区 （a ）
中间为亮区两边为暗区 （c ）
三分视界消失 视场较暗 （b ）
三分视界消失 视场较亮 （d ）
图3 转动检偏镜时，目镜中视场明暗变化
(1)接通电源，开启电源开关，约五分钟后，钠光灯发光正常，便可使用。
(2)调节旋光仪调焦手轮，使其能观察到清晰的三分视场。
(3)转动检偏器，观察并熟悉视场明暗变化的规律，掌握零度视场的特点是测量旋光度的关键。
零度视场即三分视界消失，三部分亮度相等，且视场较暗。
(4)检查仪器零位是否正确。
在试管未放入仪器前，掌握双游标的读法，观察零度视场的位置与零位是否一致。
若不一致，说明仪器有零位误差，记下此时读数。
重复测定零位误差三次，取其平均值。
注意应在读数中减去（有正负之分）。
3.测定蔗糖溶液的比旋光率
(1)实验室事先将制备好的标准溶液注满试管。
(2)将试管放入旋光仪的槽中，转动刻度盘，再次观察到零度视场时，读取φ'，
重复三次求出平均值φ'。
算出旋光度0
φφφ'=-。
(3)将φ、l 、c 代入式4，计算出标准溶液的比旋光率。
并注意标明测量时所用的波长和测量时的温度。
4.测量蔗糖溶液的浓度
将长度已知、性质和标准溶液相同、而溶液浓度未知的溶液试管，放入旋光仪中，测量其旋光度φ。
将测得的旋光度φ、溶液试管长度l 和前面测出的比旋光率
t λ
α][代入式3，求出该溶液的浓度c 。
5.测量葡萄糖标准溶液及未知浓度溶液，方法及表格请参考步骤3和4。
【实验数据】
本实验所用试管长度10.0cm 零点误差为0 实验室温度22.50C 葡萄糖：
测未知浓度的葡萄糖溶液时：
蔗糖溶液：
未知浓度的蔗糖溶液经过不同时间后其炫光角度的的变化：
【数据处理】葡萄糖:
由
cl
φα
=得[]t cl
λ
φ
α=
α葡=5.19/（3/30 * 10.0）=5.19o
未知溶液的濃度：
C未知=φ/αι=7.01/（5.19*10）=0.135g/ml
蔗糖：
α蔗糖=1.9/（1.5/50 * 10.0）=6.33o
未知蔗糖溶液的濃度：
C未知=φ/αι=1.2/（6.33*10）=0.0190g/ml
10分鐘后：
C未知=φ/αι=1.19/（6.33*10）=0.0188g/ml
20分鐘后：
C未知=φ/αι=1.225（6.33*10）=0.0194g/ml
30分鐘后：
C未知=φ/αι=1.125/（6.33*10）=0.1266g/ml
【实验结论】
通过旋光仪仪器我们可以检测出葡萄糖溶液的旋光度为 5.19o，蔗糖溶液的旋光度为6.33o。
且可以通过此旋光度反推溶液的浓度。
在做未知蔗糖浓度的眩光实验时，当眩光液停放的时间越久（由于钠光灯发光发热）时，通过旋光度反
推出来的溶液浓度越来越大，暨溶质的溶解量越来越大。
可推出物质的最大溶解度与温度有光。
【注意事项】
1．配置溶液时要注意天平的使用方法和溶液搅拌的方式。
2．每一种溶液配制时不要超过25ml。
3．溶液注满试管，旋上螺帽，两端不能有气泡，螺帽不宜太紧，以免玻璃窗受力而发生双折射，引起误差。
4．注入溶液后，试管及其两端均应擦拭干净方可放入旋光仪。
5．在测量中应维持溶液温度不变。
试管的两端经精密磨制，以保证其长度为确定值，使用要十分小心，以防损坏试管。
6．试管中溶液不应有沉淀，否则应更换溶液。
每次调换溶液，试管应清洁——先用蒸馏水荡涤试管，然后再用少许将要测试的溶液荡涤，并同上法操作。
7．实验完毕后务必将所用过的试管、烧杯、玻璃棒等用具置于镂空盘中用水冲洗干净！并将糖归置于防潮柜中。
【思考题】
1．测量糖溶液浓度的基本原理?
答：由对于某一眩光溶液，当入射光的波长给定时，旋光度Φ与偏振光通过溶液的长度l和溶液的浓度C成正比，暨
Φ=αcl
所以只要知道溶液的比眩光率，且测出溶液试管的长度l和旋光度φ即可计算出糖的浓度。
2. 什么是旋光现象、比旋光率？比旋光率与哪些因素有关？
答：当线偏振光通过某些透明物质（例如糖溶液）后，偏振光的振动面将以光的传播方向为轴线旋转一定角度，这种现象称为旋光现象。
旋转的角度φ称为旋光度。
比眩光率与物质本身性质、环境温度、照射波长等有光。
2.什么叫左旋物质和右旋物质?如何判断?
面对光源，使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质；使振动面逆时针旋转的物质称为左旋物质。
