Polarimetry Basics and Devices

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Jaké údaje je třeba potvrdit na displeji polarimetru po provedeném nulování?

Zobrazované nulové hodnoty (correct)

Údaje o teplotě roztoku

Měřené hodnoty koncentrace

Nastavení polarimetru

Jaká je speciální otáčivost sacharózy při 20 °C pro sodíkový dublet D?

-66,37 ° dm cm g

-76,37 ° dm cm g

+66,37 ° dm cm g (correct)

+76,37 ° dm cm g

Jak se má vyhodnotit úhel otočení α, pokud teplota vzroste o jeden stupeň?

Snížit o 0,3 % (correct)

Zvýšit o 0,1 %

Zvýšit o 0,3 %

Zůstat stejný

Jaká koncentrace odpovídá 100 °S v cukernatosti?

260 g/l Signup and view all the answers

Jaká je délka kyvety použitá při měření?

2 dm Signup and view all the answers

Jaký typ zdroje světla byl původně používán v polostínovém polarimetru Krüss?

Sodíková výbojka Signup and view all the answers

Jakým způsobem se nastavuje analyzátor pro dosažení polostínu?

S rovinou souměrnosti obou polarizačních rovin Signup and view all the answers

Jaký je hlavní princip, na kterém pracuje automatický polarimetr Unipol L?

Automatickým otáčením analyzátoru Signup and view all the answers

Co je optická nula v kontextu polarimetrie?

Polohy analyzátoru, kdy je intenzita světla rovnoměrná Signup and view all the answers

Jakým způsobem se polarizované světlo vytváří v polostínovém polarimetru?

Dvojitým krystalem nebo dvojicí polarizačních filtrů Signup and view all the answers

Jakého jasu dosahuje polarimetr při naladění na polostín?

Jednotný jas v celém zorném poli Signup and view all the answers

Které z následujících zařízení se nachází na optické lavici polarimetru?

Detektor Signup and view all the answers

Jaký prvek umožňuje polarimetrům rozlišování intenzity světla v polostínu?

Lidské oko sensitive k nízkým rozdílům jasu Signup and view all the answers

Co představuje $u_{c n}$ ve vztahu pro nejistotu koncentrace roztoku?

Celkovou nejistotu koncentrace neznámého roztoku Signup and view all the answers

Jaký je vztah pro kombinovanou nejistotu úhlu otočení $u_{ar{α}_n}$?

u_{α_n} = ext{sqrt}(u_{Aα_n}^2 + u_{Bα_n}^2) Signup and view all the answers

Jak se určuje standardní nejistota typu B úhlu otočení roztoku?

u_{Bα_n} = rac{△α}{ ext{sqrt}(3)} Signup and view all the answers

Kolik měření se používá k určení standardních nejistot typu A pro úhly otočení?

6 Signup and view all the answers

Jaký koeficient se používá pro výpočet standardní nejistoty typu A pro n = 6 měření?

1,3 Signup and view all the answers

Jaký je vzorec pro výpočet standardní nejistoty typu A pro známou koncentraci?

u_{Aα_z} = rac{1,3}{6} ext{sum}(ar{α}_{zi} - ar{α}_z) Signup and view all the answers

Co se používá k výpočtu nejistoty $u_{c n}$?

Kombinované nejistoty typu B a A Signup and view all the answers

Jaká je hodnota chyby $△α$ pro čtení stupnice?

0,05° Signup and view all the answers

Jaký vztah se používá pro určení nejistoty koncentrace roztoku známé koncentrace?

$u_{cz} = c_z + \frac{u_{m}}{m} + \frac{u_{V_c}}{V_c}$ Signup and view all the answers

Jaká je hodnota chyby měření pro standardní nejistotu úhlu otočení podle vzorce (13)?

0,01° Signup and view all the answers

Která z následujících veličin není součástí výpočtu nejistoty koncentrace neznámého roztoku?

$u_{m}$ Signup and view all the answers

Jak se vypočítává standardní nejistota typu B úhlu otočení polarizační roviny?

$u_{B\alpha n} = \frac{\Delta \alpha}{3}$ Signup and view all the answers

Co se zanedbává při výpočtu nejistoty speciální otáčivosti?

Nejistota délky kyvety Signup and view all the answers

Jakou hodnotu má hmotnost m pro výpočet nejistoty koncentrace roztoku?

160 g Signup and view all the answers

Co v rovnicích pro určování nejistoty reprezentuje $c_n$?

Koncentraci neznámého roztoku Signup and view all the answers

Jaký typ nejistoty se nazývá typ B?

Standardní nejistota Signup and view all the answers

Jaký úhel má být nastaven při pozici polarizátoru a analyzátoru pro maximální intenzitu světla?

0° Signup and view all the answers

Jaký je vztah pro výpočet koncentrace neznámého roztoku na základě úhlu otočení?

cn = (ᾱn - α0) / (ᾱz - α0) Signup and view all the answers

Jaká by měla být maximální hodnota napětí na voltmetru, aby odpovídala maximální intenzitě světla?

10 V Signup and view all the answers

Kolikrát by měla být měření úhlu otočení opakována pro zajištění přesnosti?

6krát Signup and view all the answers

Jaký objekt by měl být vložen mezi polarizátor a analyzátor pro měření?

Kyveta s roztokem Signup and view all the answers

Jakou koncentraci má roztok sacharózy použitý pro srovnání?

160 g/l Signup and view all the answers

Jaké nastavení měření by mělo být prováděno na úhlu otočení analyzátoru pro polarizované světlo?

-90° až +90° Signup and view all the answers

Jaká je optická nula během měření úhlu stočení?

α0 = 0° Signup and view all the answers

Study Notes

### Polarimetr

Polarimetr je zařízení pro měření úhlu otočení roviny polarizovaného světla.
Úhel otočení je úměrný koncentraci chirální látky v roztoku.
Polarimetr se používá k identifikaci a kvantifikaci chirálních sloučenin.

Typy Polarimetrů

Jednoduchý polarimetr: Má pouze jeden polarizátor a jeden analyzátor.
Polostínový polarimetr: Má složitější konstrukci s polarizátorem, který vytváří dva paprsky polarizovaného světla o mírně odlišné polarizaci. To umožňuje přesnější měření úhlu otočení.

### Krüssův Polostínový Polarimetr

Je typickým příkladem polostínového polarimetru.
Využívá sodíkovou výbojku (589 nm) nebo LED diodu jako zdroj světla.
Využívá systém stínového pole (dvojité nebo trojité) v okuláru, které usnadňuje detekci úhlu otočení.
Úhel otočení se určuje nalezením tzv. "optické nuly", kdy se stínové pole stává homogenním.

### Unipol L Automatický Polarimetr

Je digitální polarimetr s automatickým otáčením analyzátoru k nalezení úhlu otočení.
Používá princip jednoduchého polarimetru.

### Postup měření

Příprava: Umístěte na optickou lavici zdroj světla, clonu, monochromatický filtr, polarizátor, analyzátor, spojku a detektor.
Nastavení: Zapněte zdroj tepla a nastavte polarizátor a analyzátor na 0°. Upravte geometrii paprskové dráhy tak, aby byl detektor plně osvětlen.
Měření: Vložte kyvetu s měřeným vzorkem (destilovaná voda nebo roztok sacharózy) mezi polarizátor a analyzátor. Naměřte závislost napětí na voltmetru na úhlu otáčení analyzátoru.
Vyhodnocení: Z naměřených dat sestrojte graf závislosti intenzity světla na úhlu otáčení a odečtěte úhel otočení roviny polarizace.

### Specifická otáčivost

Je definována jako úhel otočení roviny polarizovaného světla pro roztok o koncentraci 1 g/ml o délce 1 dm.

### Měření s Krüssovým polarimetrem

Změřte úhel otočení pro kyvetu s destilovanou vodou (α0), roztokem neznámé koncentrace sacharózy (αn) a roztokem sacharózy o známé koncentraci (cz = 160 g/l).
Opakujte měření 6krát a spočítejte průměrná hodnoty ᾱn a ᾱz.
Vypočítejte koncentraci neznámého roztoku pomocí vztahu: cn = (ᾱn - α0) / (ᾱz - α0) * cz
Vypočítejte koncentraci neznámého roztoku pomocí vztahu: cn = ᾱn / ([α]20 * d), kde [α]20 je specifická otáčivost pro sodíkový dublet D (20°C, 66,37° dm cm g).
Pokud měříte při teplotě odlišné od 20°C, proveďte korekci na teplotu redukcí αn o 0,3% na každý stupeň nad 20°C.

### Měření s Unipol L polarimetrem

Spusťte měření stisknutím tlačítka START.
Vložte kyvetu s destilovanou vodou do komory polarimetru a proveďte nulování (potvrzení kladívkem ENTER).
Změřte úhel otočení pro destilovanou vodu a roztoky sacharózy (známá a neznámá koncentrace).
Využijte tlačítko START k zahájení měření každého vzorku.
Porovnejte výsledky ze všech tří metod měření.

### Přesnost výsledků

Ohodnoťte nejistotu měření úhlu otočení a koncentrace pro všechny tři metody.
VyPOčítejte kombinovanou nejistotu úhlu otočení pomocí standardních nejistot typu A a B (uαn, uαz).
Vztah pro kombinovanou nejistotu: uαn = √(u2Aαn + u2Bαn)
Udělejte odhad nejistoty pro různé metody měření
Pomocí nejistoty (uαn) a (uαz), spočítejte nejistotu koncentrace (ucn).
Vypočítejte nejistotu koncentrace pro Unipol L polarimetr.
Porovnejte výsledky a zhodnoťte, která metoda měření je nejvíce přesná.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Description

Tento kvíz se zaměřuje na základy polarimetrie a různé typy polarimetrů, jako jsou jednoduché a polostínové polarimetry. Prozkoumáte, jak polarimetry měří úhel otočení polarizovaného světla a jak se používají k identifikaci chirálních substancí. Objevíte také specifické příklady, jako je Krüssův polostínový polarimetr.