旋光色散

【实验目的】：观察旋光色散现象。

【实验仪器】：旋光色散演示仪。

【实验原理】：

图1 旋光色散原理图

旋光色散是研究光学活性材料的偏振角随波长变化的一种色散效应。当偏振光通过某些物质(如石英、氯酸钠等晶体或食糖水溶液、松节油等)，光矢量的振动面将以传播方向为轴发生转动，这一现象称为旋光现象。

本实验利用糖溶液的旋光性演示旋光现象及影响旋光效应的因素。糖溶液放在两个偏振片中间，一个偏振片用于起偏，另一个偏振片用于检偏。单色偏振光通过液态旋光物质时，振动面转过的角度即旋光度ΔΦ与旋光物质的性质、偏振光在旋光物质中经过的距离L、溶液浓度C有关，其关系为

ΔΦ=αCL

比例系数α称溶液的旋光率，它是与入射光波长有关的常数。旋光度大致与入射偏振光波长的平方成反比，这种旋光度随波长而变化的现象称为旋光色散。

【实验步骤】：

图2 旋光色散实验装置图

1、配置溶液。大约用300克蔗糖，玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3左右为妥，将溶液摇匀。

　　2、打开仪器灯箱光源，连续缓慢转动前端偏振片，可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色赤橙黄绿青兰紫依次变化；管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化。

　　3、在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片，旋转偏振片，观察玻璃管上下半部的变化情况。

　　4、换用另一种颜色的滤色片，重复3的操作。

　　5、实验结束，关闭电源。

【实验应用】：

 1、半定量地测量不同波长的光对偏振面旋转角度的影响。

在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片，旋转检偏器，记录下从玻璃管上方看视场最暗时检偏器的角度；再旋转检偏器，再记下从玻璃管下方看视场最暗时检偏器的角度；上述两个测量角位置之差就是糖溶液的旋光角度。

2、旋光法可用于各种光学活性物质的定量测定或纯度检验。

将样品在指定的溶剂中配成一定浓度的溶液，由测得的旋光度算出比旋光度，与标准比较，或以不同浓度溶液制出标准曲线，求出含量。在旋光计的基础上还发展了一种糖量计，专门用于测量蔗糖含量。用白光为光源，以石英楔抵消蔗糖溶液对不同波长光的色散，并将石英楔校正，标以蔗糖的百分含量，即可直接测出浓度，简便迅速，常用于制糖工业。

第二篇：北航物理光学演示实验报告

物理演示实验报告

        班级：120223班       姓名：徐伟嘉         学号：12021067

一、实验名称：人造火焰

二、实验仪器如下：

三、实验原理：

木炭逼真形象的成因：仪器中的“木炭”是塑料薄膜压制而成的。塑料板后面是红色的背灯，塑料板不同的位置厚度不同，灯光通过厚的地方看到的效果是偏暗的区域，灯光通过薄的地方看到的效果是明亮的区域，只要精心的设计好塑料板的模具，就可以逼真的呈现出燃烧的木炭的形象了。

火苗的形成：为了使火苗从炭火堆中窜出，在炭火模型的后面放置一面反射镜，上面刻有火苗状的透光镜，炭火模型与其镜中的像形成对称结构，中间形成一条透光缝，在缝的下部形成一根横轴，轴的四周镶满不同反射方向的小反光片，光源的光照射到反光片上，光源的光照到反光片上，随着轴的转动，光被随机的反射出来，让我们看到了火苗的存在。

四、实验步骤：

1、接通电源，观察视窗内似有熊熊烈火燃烧；

2、打开加热开关，还会有热风吹出，就像一座逼真的火炉。

五、实验感想：

   通过学习光学实验，观察各种光怪陆离的实验现象，不仅增加了自己对于光学实验的兴趣，而且能把课上所学的关于衍射，干涉，偏振等的知识应用到实际之中，加深了自己对于课堂内容的理解，也有助于今后进一步的理论学习。本次演示实验，受益匪浅。