Билет №25

1. Понятие о поляриметрии.

Поляриметрия - методы физических исследований, основанные на измерении степени поляризации света и угла поворота плоскости поляризации света при прохождении его через оптически активные вещества для точного определения концентрации растворов оптически активных веществ. Луч, у которого колебания световой волны происходят только в какой-то одной плоскости – поляризованный. Плоскость, в которой происходят колебания луча – плоскость колебаний.

Угол вращения плоскости поляризации зависит от природы оптически активного вещества и растворителя, концентрации и толщины слоя раствора. Зависимость описывается законом Био: α = [α] · l · с Где [α]- удельное вращение плоскости поляризации света, зависящее от природы вещества

График зависимости угла поворота плоскости поляризации заданного оптического вещества от концентрации при стандартной толщине кюветы. 1) Неизвестной концентрации раствор помещают в кювету, затем измеряют угол поворота плоскости поляризации. 2) Идентификация полученного вещества. Изготавливают несколько растворов разной концентрации, строят график, измеряют угол отклонения для кюветы стандартной длины, вычисляют коэффициент удельного вращения (tga). 

[α]- удельное вращение плоскости поляризации света град*м²/кг

α — угол вращения плоскости поляризации

с — концентрация оптически активного вещества [кг/м³]

l – толщина слоя раствора [см]

Интенсивность – энергетическая характеристика, отношение полной энергии к площади поверхности за определенное время [Вт/м²] [Дж/с*м²]

2. Энергия состояния – результат решения уравнения Шредингера для атома водорода.

Согласно квантовой механике, каждому энергетическому состоянию соответствует волновая функция, квадрат модуля которой определяет вероятность обнаружения электрона в единице объема. Решение уравнения Шредингера позволяет найти не только волновую функцию, но и значения энергии, которые допустимы в системе. Для электрона в кулоновском поле решением уравнения Шрёдингера, является сферически симметричная функция вида C, а, которая пропорциональна Боровскому радиусу:

Определив а, из первого уравнения определяют значение энергии электрона:

= -13,6 эВ – энергия ионизации

Элемент объёма в сферических координатах dV = r²sinϴdϴdϕdr Благодаря сферической поверхности волновой функции вероятность обнаружения электрона

Радиус первой Боровской орбиты – это место, где электрон находится вероятнее всего.

R – постоянная Ридберга = 1.1*10⁷ [1/м]

h – постоянная планка = 6,63*10^-34 [Дж*с]

m – масса электрона = 9,1 • 10^-31 [кг]

e – заряд электрона = —1,6 • 10^-19 [Кл]

h – постоянная планка = 6,63*10^-34 [Дж*с]

Билет №26

1. Энергия колебаний.

Колебания- движения, которые периодически повторяются. Гармонические колебания – колебания, происходящие по закону синуса или косинуса x=Asin(ω₀ t+ϕ₀) или x=Acos(ω₀ t+ϕ₀.). Системы, совершающие гармонические колебания, называют гармоническими осцилляторами. Период колебания (Т) - наименьший промежуток времени, за который система совершает одно полное колебание.

Энергия. В процессе колебаний происходит превращение кинетической энергии в потенциальную и обратно, причем в моменты наибольшего отклонения из положения равновесия полная энергия состоит только из потенциальной энергии, при прохождении же системы через положение равновесия полная энергия состоит лишь из кинетической энергии.

E_полн = Е_кин+Е_пот =

Складываем, получаем

Получаем, что в замкнутой системе полная энергия системы остается не изменой. При построении графика в данном случае нужно строить гармоники с вдвое меньшим периодом (т.к частота увеличилась) и сдвинутые по ординате у на W/2 вверх.

ω₀ – циклическая частота [рад/с] [1/c]

ϕ₀ – начальная фаза колебания [рад]

k – коэффициент жесткости [Н/м]