3. Методика измерений
3.1. Подсоединить фотометр к сети 220 В, 50 Гц и включить тумблер СЕТЬ.
3.2.Установить в кюветное отделение кюветы с растворителем или контрольным раствором, по отношению к которому производится измерение, и исследуемым раствором. Кювету с растворителем или контрольным раствором установить в дальнее гнездо кюветодержателя, а кювету с исследуемым раствором - в ближнее гнездо кюветодержателя.
В световой пучок установить кювету с растворителем (рукоятка 4 (см. рис.3) - влево до упора). Если измерение производится относительно воздуха, например, для образца из стекла, то в этом случае дальнее гнездо кюветодержателя должно быть свободным.
3.3. Установить рукояткой 2 (см. рис.3) длину волны, на которой производятся измерения раствора. Длина волны высветится на верхнем цифровом табло.
3.4. При закрытой крышке кюветного отделения нажать клавишу «Г», на нижнем цифровом табло слева от мигающей запятой высветится символ «Г». Нажать клавишу «П» или «Е». Слева от мигающей запятой высветится соответственно символ «П» или «Е», а справа от мигающей запятой - соответственно значения «100,0+-0,2» или «0,000+-0,02», означающие, что начальный отсчет пропускания (100,0%) или оптической плотности (0,000) установился на фотометре правильно.
Если отсчеты «100,0+-0,2» или «0,000+-0,002» установились с большим отклонением, нажать на клавиши «Г», НУЛЬ, «П» или «Е» повторно, соблюдая небольшую паузу (3-5 с).
Открыть крышку кюветного отделения и нажать клавишу НУЛЬ, закрыть крышку.
3.5. Затем рукоятку 4 (см. рис. 3) установить вправо до упора, при этом в световой пучок вводится кювета с исследуемым раствором. Отсчет на световом табло справа от мигающей запятой соответствует коэффициенту пропускания или оптической плотности исследуемого раствора.
3.6.В соответствии с изложенной методикой измерить коэффициенты пропускания воды в диапазоне волн 400-950 нм.
Результаты привести в таблице 1.
Таблица 1.
|
400 |
500 |
600 |
700 |
850 |
950 |
950 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Обработка результатов измерений
4.1.Для получения истинного спектра пропускания воды необходимо учесть потери на отражение от обеих стенок кюветы, используя соотношение:
где:
-
коэффициент пропускания для данной
длины волны, измеренный в соответствии
с пунктом 3.6.
-
коэффициент отражения поверхности
кюветы.
При перпендикулярном падении света определяется из соотношения
на границе сред воздух - кварц.
где:
(для
кварца)
на границе сред вода-кварц:
где
находится
из таблицы 2.
Таблица 2.
|
400 |
500 |
600 |
700 |
850 |
900 |
950 |
|
1,339 |
1,335 |
1,332 |
1,331 |
1,329 |
1,328 |
1,327 |
4.2. На основе измерений, приведенных в пункте 3 и обработки результатов в соответствии с пунктом 4.1 составить таблицу 3.
Таблица 3.
|
400 |
500 |
600 |
700 |
850 |
900 |
950 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3. Данные таблицы 3 представить в виде графической зависимости
4.4. Используя закон Бугера
определить
показатель поглощения воды
на
основании данных таблицы 3 для трех длин
волн 500 нм,700 нм и 950 нм
4.5. Используя полученные в пункте 4.4 значения рассчитать коэффициент пропускания воды для слоя воды толщиной 1=10мм и сравнить полученные значения с данными, приведенными на рис. 1.
5.Содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
-краткие теоретические сведения;
-принцип работы фотометра и его оптическую схему;
-методику измерений пропускания;
-результаты измерений и их обработку;
-анализ полученных данных.
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение коэффициента пропускания среды.
2. Приведите соотношение, связывающее коэффициент пропускания и показатель поглощения среды.
3. Выведите соотношение, определяющее, во сколько раз изменится коэффициент пропускания, при увеличении длины кюветы в 5 раз.
4. Дайте общую характеристику спектра поглощения воды в видимом и ИК диапазонах.