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旋光度的测定实验报告摘要：旋光度是用来测量具有旋光性质物质的光学活性的量。
实验中使用的是旋光仪，通过测量光束在物质中传播时方向发生的旋转，可以得到旋光度的数值。
本文将详细介绍实验装置和方法，以及实验结果的分析和讨论。
引言：旋光性质是物质的一种特殊光学性质，具有旋光性的物质在光学活性中起着重要的作用。
旋光度是用来量化旋光性质的指标，通过测量旋转光束的旋转角度来得到旋光度的值。
在化学、生物和药学等领域中，旋光度的测定是十分常见的实验技术。
实验装置和方法：实验中使用的是一台旋光仪。
首先，我们使用双色滤光片将光源分成两束，分别经过样品室中的样品和空气室中的空气。
然后，这两束光束再次合并，并传入旋光仪的光电检测器中进行测量。
通过旋转样品室中的样品，我们可以观察到光束方向的旋转程度。
为了获得准确的测量结果，我们需要进行一系列的操作和校准。
首先，我们需要调整仪器的初始零位，使得不含有旋光性质的物质经过后，检测器显示为零。
然后，我们选择具有已知旋光度的物质作为标准品进行校准。
校准时，我们记录标准品的旋转角度，并进行多次实验以保证准确性。
实验结果与分析：在本次实验中，我们选择了蔗糖溶液作为样品进行测量。
我们通过改变溶液的浓度，得到了一系列旋光度的数值。
实验结果显示，蔗糖溶液的旋光度随浓度的增加而增加，呈现一定的线性关系。
这符合旋光性质的基本特点，即旋光度与样品中旋转物质的浓度成正比。
进一步分析表明，旋光度的数值也与光束在物质中传播的长度和波长有关系。
随着光束传播长度的增加，旋光度的数值也会增加。
而随着波长的增加，旋光度的数值则会减小。
这是因为不同波长的光在物质中的传播速度不同，导致光束方向旋转的程度也不同。
讨论与结论：本实验通过旋光仪测量了蔗糖溶液的旋光度，并得到了一系列数据。
通过实验结果的分析，我们发现旋光度与样品浓度、光束传播长度和波长之间存在着相关性。
这些结果对于光学活性物质的研究和应用具有重要意义。
然而，实验中的系统误差和个体差异可能会对测量结果产生一定影响。
实验⼗五⽤旋光仪测糖溶液的浓度实验⼗五⽤旋光仪测糖溶液的浓度实验内容1. 观察线偏振光通过旋光物质所发⽣的旋光现象。
2. 学习旋光仪的使⽤⽅法，⽤旋光仪测定糖溶液的浓度。
教学要求1．熟悉光的偏振的基本规律。
2．了解旋光物质的旋光性质。
实验器材WXG-4⼩型旋光仪，烧杯，蔗糖，蒸馏⽔。
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，只是它的振幅随位相改变，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。
偏振光在国防、科研和⽣产中有着⼴泛应⽤：海防前线⽤于了望的偏光望远镜，⽴体电影中的偏光眼镜，分析化学和⼯业中⽤的偏振计和量糖计都与偏振光有关。
激光光源是最强的偏振光源，⾼能物理中同步加速器是最好的X 射线偏振源。
随着新概念的飞跃发展，偏振光成为研究光学晶体、表⾯物理的重要⼿段。
实验原理实验证明，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 α?= （15-1）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 。
用旋光仪测定糖溶液的浓度【实验目的】熟悉旋光仪的结构、原理和使用方法；测量旋光溶液的旋光率和百分浓度【实验器材】旋光仪，盛液玻璃管，温度计，已知和未知浓度的葡萄糖溶液。
[实验原理]对于透明的固体来说．旋光角φ与光透过物质的厚度L 成正比；而对于液体来说．除了厚度之外，还与溶液的浓度c 成正比。
同时，旋转的角度，还与溶液的温度t 以及光的波长λ有关。
实验证明．在给定波长(单色光)和一定温度下，如旋光物质为溶液，则旋光角由下式表示：[]L Ct 100λαϕ=在上式中 为旋光率，C 为100毫升溶液中含有溶质的克数，L 为溶液厚度，以分米[]tλα为单位。
旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。
而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。
通过对旋光角的测定，可检验溶液的浓度、纯度和溶质的含量，因此旋光测定法在药物分析、医学化验和工业生产及科研等领域内有着广泛地应用。
在医、药学中常用的分析方法有比较法和间接测定法。
一、比较法已知浓度为C 1的某种旋光性溶液，其厚度为L 1，可测出其旋光角φ1。
要测同种未知浓度的溶液，只要测定该溶液在厚度为L 2时的旋光角就可计算出未知浓度。
[]11100L Ct λαϕ=[]22100L Ct λαϕ=得 121122C L L C ϕϕ=如果两溶液厚度相同，则 1122C C ϕϕ= 二、间接测定法对于已知旋光率的某种旋光性溶液，测出溶液厚度为L 时的旋光角φ，就可[]tλα由式(9—1)计算出浓度C 。
测定物质旋光角的仪器叫旋光仪。
旋光仪外形如图9—1。
其工作原理如图9—2所 示。
图9—1 旋光仪外形1．底座 2电源开关 3 度盘转动手轮 4 读数放大镜 5 调焦手轮 6度盘及游标7镜筒 o ．镜筒盖 9．镜盖手柄 10．镜盖连接图 11 灯罩 12灯座图9-3 零度视场时检偏器连射轴方向图9-4 半荫板与三荫板眼睛检偏器偏振面旋转旋光物质二部分偏振光半荫板平面偏振光起偏器非偏振光单色光源当盛液玻璃管装入旋光物质时，光振动矢量P 、P ，的振动面同时旋转一个角度，见图9—2。
一、实验目的1. 了解蔗糖溶液浓度的测定原理和方法。
2. 学会使用旋光仪测定蔗糖溶液的浓度。
3. 掌握实验数据的处理和误差分析。
二、实验原理蔗糖是一种具有旋光性的物质，当蔗糖溶液中的蔗糖分子旋转偏振光时，会产生旋光度。
旋光度的大小与蔗糖溶液的浓度成正比。
通过测量旋光度，可以计算出蔗糖溶液的浓度。
三、实验器材1. 旋光仪一台2. 蔗糖标准溶液（已知浓度）3. 蔗糖溶液（待测浓度）4. 比旋光仪专用比色皿5. 移液管6. 水浴锅7. 计时器四、实验步骤1. 准备工作：将旋光仪打开预热10分钟，使仪器稳定。
2. 标准溶液测定：用移液管准确量取已知浓度的蔗糖标准溶液，加入比色皿中，将比色皿放入旋光仪中，记录旋光度值。
3. 待测溶液测定：用移液管准确量取待测浓度的蔗糖溶液，加入比色皿中，将比色皿放入旋光仪中，记录旋光度值。
4. 比旋光测定：将比色皿放入水浴锅中，恒温后，再次记录旋光度值。
5. 数据处理：根据旋光度值和标准曲线，计算出待测蔗糖溶液的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准溶液测定结果：- 蔗糖标准溶液旋光度：α1- 蔗糖标准溶液浓度：C12. 待测溶液测定结果：- 蔗糖溶液旋光度：α2- 蔗糖溶液浓度：C23. 比旋光测定结果：- 蔗糖溶液比旋光度：[α]4. 数据处理：- 标准曲线：根据已知浓度的蔗糖标准溶液旋光度值，绘制标准曲线。
- 待测溶液浓度计算：根据待测溶液旋光度值，从标准曲线上查找对应的浓度值，即为待测蔗糖溶液的浓度。
六、实验结论1. 通过旋光法测定蔗糖溶液的浓度，可以快速、准确地得到实验结果。
2. 在实验过程中，应严格控制实验条件，如温度、溶液浓度等，以保证实验结果的准确性。
3. 旋光法在食品、医药、化工等领域具有广泛的应用前景。
七、实验误差分析1. 旋光仪本身的精度和稳定性对实验结果有较大影响。
2. 溶液浓度测量过程中，移液管、比色皿等仪器的准确性对实验结果有影响。
3. 实验过程中，温度、光照等环境因素也会对实验结果产生一定影响。
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。
关于旋光法测定蔗糖转化反应的实验报告篇一：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数实验报告一、实验名称：旋光法测定蔗糖转化反应的速率常数二、实验目的1、了解旋光仪的基本原理，掌握旋光仪的正确使用方法；2、了解反应的反应物浓度与旋光度之间的关系；3、测定蔗糖转化反应的速率常数。
三、实验原理蔗糖在水中水解成葡萄糖的反应为：C12H22O11+H20→ C6H12O6+C6H12O6蔗糖葡萄糖果糖为使水解反应加速，反应常以H3O+为催化剂，故在酸性介质中进行水解反应中。
在水大量存在的条件下，反应达终点时，虽有部分水分子参加反应，但与溶质浓度相比认为它的浓度没有改变，故此反应可视为一级反应，其动力学方程式为：lnC=-kt+lnC0（1）式中：C0为反应开始时蔗糖的浓度；C为t时间时的蔗糖的浓度。
当C=0.5C0时，t可用t1/2表示，即为反应的半衰期。
t1/2=ln2/k上式说明一级反应的半衰期只决定于反应速率常数k，而与起始无关，这是一级反应的一个特点。
本实验利用该反应不同物质蔗比旋光度不同，通过跟踪体系旋光度变化来指示lnC与t的关系。
在蔗糖水解反应中设β1、β2、β3分别为蔗糖、葡萄糖和果糖的旋光度与浓度的比例常数C12H22O11(蔗糖)+H20→ C6H12O6 (葡萄糖)+C6H12O6 (果糖)t=0C0β1 0 0 α= C0β1t=t Cβ1 ( C -C0)β2 ( C -C0)β3αt=Cβ1+( C -C0)β2+ ( C -C0)β3t=∞0β2C0 β2C0 α∞=β2C0+β2C0 由以上三式得：ln(αt-α∞)=-kt+ln(α0-α∞)由上式可以看出，以ln(αt-α∞) 对t 作图可得一直线，由直线斜率即可求得反应速度常数k 。
四、实验数据及处理：1. 蔗糖浓度：0.3817 mol/L HCl浓度：2mol/L2. 完成下表：=-1.913表1 蔗糖转化反应旋光度的测定结果五、作lnt~ t图，求出反应速率常数k及半衰期t1/2 求算过程：由计算机作图可得斜率=-0.02 既测得反应速率常数k=0.02t1/2 =ln2/k=34.66min 六、讨论思考：1．在测量蔗糖转化速率常数的，选用长的旋光管好？还是短的旋光管好？答：选用较长的旋光管好。
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。
实验46 用旋光仪测定糖溶液的浓度序 1911年，法国物理学家阿喇果（D. F. J Arago ）发现，当偏振光通过石英晶体时，它的振动面会绕光的传播方向转过一定的角度。
随后（1815年），法国物理学家毕奥（Jean-Baptiste Biot ）在酒石酸中发现相同的现象，这种现象叫旋光效应。
旋光效应引起人们极大兴趣，近200年来，围绕产生旋光现象的原因、机理，科学家们进行了一系列大量探索，有力地推动了对物质结构的认识和有机化学的发展，与此同时，旋光现象也在化学、化工、物理、医学等领域有了大量应用。
【实验目的】1） 了解旋光仪的结构和原理，观察旋光现象； 2） 学会用旋光仪测量蔗糖溶液浓度。
【实验器材】圆盘旋光仪，试管，天平，量筒，烧杯，蒸馏水，蔗糖。
【实验原理】平面偏振光在某些晶体或溶液中传播时，偏振光的振动面相对于原入射光的振动面旋转一个角度，晶体或溶液的这种性质称为旋光性．能够使平面偏振光的振动面发生旋转的物质，称为旋光性物质。
对于有旋光性的溶液，有lc t λαψ][= （46-1）其中：[]t λα——旋光率。
当入射光为λ，溶液温度为t 0C,线偏振光通过1分米液柱时，若没毫升溶液中含有1g 旋光物质，线偏振光振动面所产生的旋转角。
对于蔗糖溶液，有：[]5.66205893=α ，它表明在测量温度为20°，所用光源的波长为5893A 时，该旋光物质的旋光率为66.5°。
旋光率随不同的溶液而异，对于同一种溶液来说，它是随波长而异的常数，实验室的旋光仪常以钠光作光源，故波长已定。
而温度的改变，对旋光率稍有影响，就大多数物质来讲，当温度升高摄氏1度时，旋光率约减小千分之几。
l ---- 液柱（试管）长度； c ---- 溶液浓度；ψ---- 线偏振光通过l 长液柱时的旋转角。
若已知某溶液的旋光率，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[]tc l λφα=（462）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[]tc l λφα=⨯ （46-3） 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[]100tclλφα=⨯ （46-4）【旋光仪结构】半荫片技术：偏振方向判断可以通过观察输出光亮度随检偏器旋转是否达到最亮或最暗来实现，最亮时输出光的偏振方向与检偏器起骗方向相同，最暗时输出光的偏振方向与检偏器起偏方向垂直。
一、实验目的1. 通过旋光法测定蔗糖溶液的旋光度，进而计算出蔗糖的浓度。
2. 掌握旋光仪的使用方法，了解旋光性质在化学分析中的应用。
3. 学习利用旋光度与浓度的关系，进行定量分析。
二、实验原理蔗糖是一种旋光性物质，其旋光度与溶液的浓度成正比。
在一定条件下，旋光度与浓度的关系可以表示为：\[ \alpha = [\alpha] \cdot c \cdot l \]其中，\(\alpha\) 为旋光度，[\(\alpha\)] 为比旋光度，\(c\) 为溶液的浓度，\(l\) 为溶液的光程。
通过测量蔗糖溶液在不同浓度下的旋光度，可以绘制出旋光度与浓度的关系曲线，从而计算出蔗糖的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、旋光管、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒、电子天平。
2. 试剂：蔗糖、蒸馏水、盐酸。
四、实验步骤1. 准备一系列已知浓度的蔗糖溶液。
具体方法如下：- 称取一定质量的蔗糖，用蒸馏水溶解，配制成不同浓度的蔗糖溶液。
- 将配好的蔗糖溶液转移至容量瓶中，定容至刻度线。
2. 使用移液管吸取一定体积的蔗糖溶液，转移至旋光管中。
3. 打开旋光仪，调整光路，使光束通过旋光管。
4. 记录旋光度读数，重复测量三次，取平均值。
5. 根据旋光度与浓度的关系，绘制旋光度与浓度的关系曲线。
6. 从曲线中找出与实验数据对应的蔗糖浓度。
五、实验结果与讨论1. 通过实验，绘制出旋光度与浓度的关系曲线，发现旋光度与浓度呈线性关系。
2. 根据曲线，计算出实验样品中蔗糖的浓度。
六、实验误差分析1. 旋光仪的读数误差：旋光仪的读数误差主要来自于刻度盘的精度和读数时的主观误差。
2. 旋光管的光程误差：旋光管的光程误差主要来自于旋光管的长度和测量时的误差。
3. 蔗糖溶液的配制误差：蔗糖溶液的配制误差主要来自于称量、溶解和定容等操作过程中的误差。
七、实验总结通过本实验，我们掌握了旋光法测定蔗糖浓度的方法，了解了旋光性质在化学分析中的应用。
用旋光仪测旋光性溶液的浓度
实验目的】
1.观察光的偏振现象和偏振光通过旋光物质后的旋光现象 .
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
3.进一步熟悉用图解法处理数据 .
实验仪器】
WXG -4 型目视旋光仪、标准溶液、待测溶液、温度计
实验原理】
一、偏振光的基本概念
根据麦克斯韦的电磁场理论，光是一种电磁波.光的传播就是电场强度 E 和磁场强度 H 以横波的形
式传播的过程 .而 E 与 H 互相垂直，也都垂直于光的传播方向，因此光波是一种横波 .由于引起视觉和光
化学反应的是 E，所以 E 矢量又称为光矢量，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 .光在传播过程中，光振动始终在某一确定方向的光称为线偏振光，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“ b ”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， 两者是通 用的.如图 2 所示，自然光通过作为起偏器的偏振片①以后， 变成光通量为 0的偏振光， 这个偏振光的光
矢量与偏振化方向②同方位，而与作为检偏器的偏振片③的偏振化方向④的夹角为 .根据马吕斯定律，
0 通过检偏器后，透射光通量
2 0
cos
（ 1）
透射光仍为偏振光，其光矢量与检偏器偏振化方向同方位 .显然，当以光线传播方向为轴转动检偏器时，
透射光通量 将发生周期性变化 .当 0o
时，透射光通量最大；当 90o
时，透射光通量为极小值
（消 光状态 ），接近全暗；当 0o
90o
时，透射光通量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，透射光通量不变 .对部分偏振光转动检偏器时，透射光通量有变化但没有消
光状态 .因此根据透射光通量的变化，就可以区分偏振光、自然光和部分偏振光
.
三、旋光现象
偏振光通过某些晶体或某些物质的溶液以后，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 .如图 3 所示，这个角称为旋光角 .它与偏振光通过溶液的长度 L 和溶液中旋光性物质的浓度 C 成正比，即
m LC （2）
式中
m 称为该物质的旋光率 .如果 L 的单位用 dm，浓度 C 定义为在 1cm3溶液内溶质的克数，单位用 g ／ cm 3，那么旋光率m的单位为（ o）cm3／（dm·g）.
实验表明，同一旋光物质对不同波长的光有不同的旋光率 .因此，通常采用钠黄光 （589．3nm ）来测定
旋光率 .旋光率还与旋光物质的温度有关 .如对于蔗糖水溶液，在室温条件下温度每升高 （或降低 ）1℃，其
旋光率约减小 （或增加 ）0．024ocm3／（dm · g ）.因此对于所测的旋光率，必须说明测量时的温度 .旋光率还 有正负，这是因为迎着射来的光线看去，如果旋光现象使振动面向右 （ 顺时针方向 ） 旋转，这种溶液称为
右旋溶液，如葡萄糖、麦芽糖、蔗糖的水溶液，它们的旋光率用正值表示 .反之，如果振动面向左 （逆时
针方向 ）旋转，这种溶液称为左旋溶液，如转化糖、果糖的水溶液，它们的旋光率用负值表示 .严格来讲
旋光率还与溶液浓度有关，参见附表 3―11，在要求不高的情况下，此项影响可以忽略 .
若已知待测旋光性溶液的浓度 C 和液柱的长度 L ，测出旋光角
可以在液柱长 L 不变的条件下，依次改变浓度 C ，测出相应的旋光
角，然后画出 与 C 的关系图线 （称
某种溶液的旋光曲线时，只要测量出溶液的旋光角，就可以从旋光曲线上查出对应的浓度 用 WXG ― 4 型旋光仪来测量旋光性溶液的旋光角，其结构如图
仪器的读数装置采用双游标读数，以消除度盘的偏心差
.度盘等分 360
，就可以由 （2）式算出旋光率 m .也 为旋光曲线 ），它基本是条直线，直线的斜率为 L ，由直线的斜率也可求出旋光率 m .反之，在已知
4 所示 .为了准确地测定旋光角 实验仪器介
格，分度值1o，角游标的分度
数 n=20,因此，角游标的分度值 i= ／n=0． 05o，与 20 分游标卡尺的读数方法相似 .度盘和检偏镜联结成一体，利用度盘转动手轮作粗（小轮）、细（大轮）调节.游标窗前装有供读游标用的放大镜 .
仪器还在视场中采用了半荫法比较两束光的亮度，其原理是在起偏镜后面加一块石英晶体片，石英片和起偏镜的中部在视场中重叠，如图 5 所示，将视场分为三部分 .并在石英片旁边装上一定厚度的玻璃片，以补偿由于石英片的吸收而发生的光亮度变化，石英片的光轴平行于自身表面并与起偏镜的偏振化方向夹一小角（称影荫角）. 由光源发出的光经过起偏镜后变成偏振光，其中一部分再经过石英片，石英是各向异性晶体，光线通过它将发生双折射.可以证明，厚度适当的石英片会使穿过它的偏振光的振动面
转过2 角，这样进入测试管的光是振动面间的夹角为2 的两束偏振光 .
图6
在图 6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 .转动检偏镜时，OP A和OP A 的大小将发生变化，于是从目镜中所看到的三分视场的明暗也将发生变化 (见图 6 的下半部分 ).图中画出了四种不同的情形：
(1),OP A OP A .从目镜观察到三分视场中与石英片对应的中部为暗区，与起偏镜直接对应的
两侧为亮区，三分视场很清晰 .当/2 时，亮区与暗区的反差最大 .
(2),OP A OP A.三分视场消失，整个视场为较暗的黄色.
(3),OP A OP A .视场又分为三部分，与石英片对应的中部为亮区，与起偏镜直接对应的两侧为暗区 .当/2 时，亮区与暗区的反差最大 .
(4),OP A OP A .三分视场消失 .由于此时 OP 和 OP ′在 OA 轴上的分量比第二种情形时大，
因此整个视场为较亮的黄色 .
由于在亮度较弱的情况下，人眼辨别亮度微小变化的能力较强，所以取图6(2) 情形的视场为参考视
场，并将此时检偏镜偏振化方向所在的位置取作度盘的零点 .
实验时，将旋光性溶液注入已知长度L 的测试管中，把测试管放入旋光仪的试管筒内，这时OP 和 OP ′两束线偏振光均通过测试管，它们的振动面都转过相同的角度，并保持两振动面间的夹角为2 不变 .转动检偏镜使视场再次回到图 6(2)状态，则检偏镜所转过的角度就是被测溶液的旋光角.
【实验内容及步骤】
1．接通旋光仪电源，约 5min 后待钠光灯发光正常，开始实验。
2．测定零点位置。
1)在没有放测试管时，调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰。
2)调节度盘转动手轮，观察三分视场的变化情况，同时注意检偏镜的旋转方向和度盘转动手轮
的转动方向之间的关系
3）当三分视场刚好消失并且整个视场变为较暗的黄色时，记录下左右两游标的读数
反复测 5 次，将数据记入表（ 1）中。
4）计算左右两游标读数 0i 、 0i 的平均值 0i 、 0i ，填入表（ 1）中。
1
5）利用公式 0 （ 0i 0i ） 计算零点位置，并填入表（ 1）中。
2
3．测量蔗糖溶液的浓度（一） （必做内容）
1）将装有待测蔗糖溶液的测试管（未知浓度）放入试管筒内，试管的凸起部分朝上。
2）调节望远镜调焦手轮，使三分视场清晰。
3）在视场中找到三分视场刚好消失并且整个视场变为较暗黄色的状态，记下左右两游标的读数
4）计算左右两游标读数 2i 、 2i 的平均值 2i 、 2i ，填入表（ 3）中。
5）利用公式 2 1
（ 2i 0i ） （ 2i 0i ） 计算标准溶液的旋光角，并填入表（ 3）中。
2
6）利用公式 C
2
计算待测蔗糖溶液的浓度，填入表（ 3）中。
a
m L
【数据记录及处理】
实验温度： 表（1） 单位：度（°）
0i 、 0i 。
2i 、 2i
反复测 5 次，将数据记入表（ 2）中。
表（ 2）
管长 （dm ） ： 浓度 （g/mL ） ： 旋光率单位：
待测蔗糖溶液的浓度（ g/ml ） :
【注意事项】
1.测试管应轻拿轻放，小心打碎 .
2.所有镜片，包括测试管两头的护片玻璃都不能用手直接揩拭，应用柔软的绒布或镜头纸揩拭 .
3.只能在同一方向转动度盘手轮时读取始、末示值，决定旋光角 .而不能在来回转动度盘手轮时读取示值，以免产生回程误差 .
【思考题】
1．说明用半荫法测定旋光角比如图 2 只用起偏镜和检偏镜测旋光角更准确 ?
2．根据半荫法原理，测量所用仪器的透过起偏镜和石英片的两束偏振光振动面的夹角2 ，并画出
所用方法的与图 6 类似的矢量图 .。
