Ознакомление с устройством фотометра и его работой.

В основу работы фотометра КФК-3 положен принцип измерения двух световых потоков – потока прошедшего через исследуемый образец и потока, прошедшего через контрольный образец (далее - контроль). Структурная схема фотометра включает фотометрический блок, блок питания и микропроцессор.

В фотометрический блок входят:

А - осветитель (галогенная лампа КГМ 12-10),

- диафрагма Д1

- светофильтр для работы в области 310-400 нм,

- монохроматор, представляющий собой дифракционную решетку, поворачивающуюся вокруг оси (параллельной штрихам решетки), разлагающую белый свет, исходящий от осветителя, в спектр,

- вогнутое зеркало

- диафрагма Д2

- две линзы объектива

Б. Кюветное отделение, в котором устанавливаются кюветодержатель с кюветами,
В. Фотометрическое устройство

Ознакомление с работой и устройством фотометра КФК-3.

Принцип действия фотометра основан на сравнении светового потока Ф_0, прошедшего через растворитель или контрольный раствор, по отношению к которому производится измерение, и светового пот ока Ф, прошедшего через исследуемую среду.

Световые потоки Ф_0, и Ф преобразуются фотоприемником в электрические сигналы U₀, U и U_Т, (U_Т – сигнал при неосвещенном приемнике), которые обрабатываются микро-ЭВМ фотометра и представляются на цифровом табло в виде коэффициента пропускания Т, оптической плотности D и концентрации С.

Коэффициент пропускания Т исследуемого раствора определяется как отношение потоков или сигналов

 

 

Оптическая плотность (D)

Исследования подготовленного образца проводится в соответствии с инструкцией по эксплуатации на прибор.

 

Методика проведения эксперимента

Подготовка образца.

2 г зеленой массы (листья растений) растереть в ступке до кашецеобразного состояния, залить 10 мл ацетона, размешать, перенести на воронку и профильтровать через фильтровальную бумагу. Собранной жидкости дать отстояться в течение 20 мин до окончания выпадения белого осадка и снова профильтровать. Тщательно протереть рабочие поверхности кюветы с рабочей длиной 1см и залить.в нее приготовленный раствор. Во вторую такую же кювету залить растворитель – чистый ацетон.

Измерения начать после получасового прогрева прибора.

Установить кюветы в кюветодержатель так, чтобы контрольный образец нахо-

дился в дальнем гнезде держателя.

Установить длину волны λ =340 нм и произвести отсчет коэффициента про-

пускания раствора для этой длины волны. Для этого:

- перевести рычаг управления положением каретки с кюветодержателем в крайнее левое положение;

- нажать на клавишу «Г»;

- нажать на клавишу «П»;

- поднять крышку кюветной камеры и нажать клавишу «нуль»;

- закрыть крышку и снова нажать кнопку «П»

- перевести рукоятку в крайнее правое положение и записать показание на сетовом табло, соответствующее коэффициенту пропускания при λ =315 нм.

Следующее измерение произвести аналогично при λ =320 нм и далее через каждые 5 нм до значения длины волны λ =975 нм.

Построить график зависимости коэффициента пропускания от длины волны.

Для получения четкой зависимости коэфициента пропускания в ультрафиолетовой области (охватывающей область поглощения света каротином) следующие измерения произвести в диапазоне волн от 370 до 475 нм с шагом 2,5 нм. Построить отдельный график.

 

5. В отчет о работе входит:

5.1 Название работы.

5.2 Цель работы.

5.3 Описание методики проведения эксперимента

5.4 Результаты эксперимента

5.5 Анализ результатов и заключение по результатам проведенного исследова-

ния.

 

Литература:

А.Н. Ремизов. Медицинская и биологическая физика. М.: Высшая школа. 1999 -

616 с.

Вопросы для контроля

1. Опишите коротко, какие физические процессы и принципы заложены в основу метода спектрофотометрии.

2. Как записать процесс возбуждения молекулы?

3. Каковы условия поглощения веществом энергии падающего на него света?

4. Каково соотношение между величинами светопропускания и оптической плотности?

5. Каковы определение и физический смысл экстинции?

7. Что представляют собой и что характеризуют спектры поглощения ипропускания?

8. Каков принцип действия фотометра?

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ Российской Федерации ОРЛОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ университет факультет электроники и приборостроения

Кафедра «Приборостроение, метрология

и сертификация»

А.В. Бобров

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению лабораторной работы № 2

Исследование концентрации