Порядок выполнения работы.

1. Включите осветитель. Перемещая осветитель и поворачивая зеркало, добейтесь равномерного освещения поля зрения.

2. Положите на предметный столик стеклянную пластинку с мазком крови (мазком крови вверх). Вращая рукоятки 1 (грубая настройка) и диск 2 (точная настройка) добейтесь четкого изображения эритроцитов.

3. Определите, какое число эритроцитов укладывается вдоль одного видимого сантиметрового деления шкалы. Видимы размер изображения эритроцитов будет:

4. Определите увеличение микроскопа Размер эритроцита . Используя последнее выражение, найдите размер эритроцита м.

Контрольные вопросы.

1. Линза. Фокус и фокусное расстояние линзы. Увеличение линзы.

2. Построение изображения в линзах.

3. Ход лучей в микроскопе.

4. Увеличение линзы и микроскопа.

5. Каков по порядку величины размер эритроцитов, в чем заключается основная функция эритроцитов.

Работа №6

Определение процентного содержания сахара в водном растворе с помощью поляриметра.

Теоретическое введение

Для диагностики ряда заболеваний, в частности диабета, необходимо определять содержание сахара в крови или моче. Содержание сахара определяется обычно с помощью поляриметров, в которых используется плоскополяризованный свет.

Свет, излучаемый отдельным атомом, представляет собой электромагнитную волну, т.е. совокупность двух поперечных взаимноперпендикулярных волн – электрической (образованной колебанием вектора напряженности электрического поля ) и магнитной (образованной колебанием вектора напряженности магнитного поля ), идущих вдоль общей прямой (рис.1)

Рис. 1

Свет, в котором электрические колебания совершаются в одной плоскости, называется поляризованным.

Плоскость, в которой совершаются электрические колебания – плоскость световых колебаний.

Луч поляризованного света можно схематически изобразить так, как это показано на рис.2а (луч перпендикулярен плоскости рисунка).

Рис.2

Естественный свет – неполяризованный, т.е. любому лучу, исходящему от реального (естественного) источника света, будет соответствовать множество разнообразно ориентированных плоскостей колебаний (рис.2б).

Естественный свет можно поляризовать, т.е. превратить его в поляризованный свет, пропуская его через среду, анизотропную в отношении электрических колебаний. Анизотропия свойственна кристаллам (например, турмалин).

Некоторые вещества, называемые оптически активными, поворачивают (вращают) плоскость электрических колебаний поляризованного света, проходящего через них. Это явление называется вращением плоскости поляризованного света. (Рис.3)

Рис.3

К оптически активным веществам относится ряд твердых тел (кварц, сахар и др.) и многие жидкости (водный раствор сахара и т.д.).

Угол поворота плоскости колебаний пропорционален толщине слоя вещества, через которое проходит свет: , в случае раствора , где - концентрация раствора, - удельное вращение.

Описание установки

Принципиальная схема установки дана на рис. 4

рис. 4

Свет от источника 1 становится монохроматическим ( имеет одну длину волны), пройдя через светофильтр 2 ( это снимает зависимость удельного вращения от длины волны). Пройдя через поляризатор 3 свет становится плоскополяризованным. Кварцевая пластинка 4 поворачивает плоскость поляризации света, заполняющего половину поля зрения на небольшой угол . Положение векторов напряженностей Е₁ и Е₂ (и плоскостей поляризации) для света, заполняющего левую и правую часть поля зрения, дано на рис.5. Первоначально кювета 5 заполняется дистиллированной водой, которая не является оптически активным веществом. Пройдя через нее, свет попадает на анализатор 6. Главная плоскость анализатора О₂О₂ (рис.6) располагается симметрично относительно векторов Е₁ и Е_2. . В этом случае, в соответствие с законом Малюса, интенсивность света, заполняющего левую и правую части поля зрения оказываются одинаковыми (т.к. ) и обе части поля зрения одинаково освещены.

Рис . 5

При заполнении кюветы раствором сахара векторы Е₁ и Е₂ поворачиваются на угол φ в соответствие с формулой (1). Чтобы освещенность поля зрения оказалась такой же, что и в случае с дистиллированной водой, анализатор необходимо тоже повернуть на угол φ (при этом плоскость О₂О₂ занимает положение О₁О₁ (рис.6).

Рис.6

Угол поворота анализатора определяется с помощью специальной шкалы.

В настоящей работе используются результаты измерений двух углов поворота плоскости поляризации и при концентрации сахара и ( - неизвестная концентрация).

Формула (3) является рабочей. Она позволяет определить неизвестную концентрацию раствора.