Como medir o teor de açúcar com um ponteiro laser

Quando os raios de luz passam do ar para a água , eles dobrar, porque o índice de refração do ar é diferente do índice de refração da água. Em outras palavras , os raios de luz viajar a uma velocidade diferente no ar do que na água . A lei de Snell descreve este fenômeno , proporcionando uma relação matemática entre o ângulo do raio de luz de incidência relativa a uma linha perpendicular que atravessa a água, os índices de refração dos dois materiais , através do qual a luz viaja , eo ângulo de refração no qual a luz viaja através da água .

Quanto maior o índice de refração, a luz das curvas mais. Água açúcar é mais denso do que a água pura , tão água com açúcar tem um maior índice de refração do que água pura. Aqui, vamos usar a física de refração para medir o teor de açúcar do water.Things você precisa

5 lâminas de microscópio , de 1 polegada por 3 polegadas

Epoxy

papel

Tape

ponteiro laser

fita

Elétrica Calculadora com funções trigonométricas

tape medida

Lápis

Sugar

Água

Show Mais instruções Ganhe um oco prisma do Microscópio as lâminas

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Use epóxi para colar em conjunto as extremidades das quatro lâminas de microscópio para fazer um prisma rectangular .

2

Coloque o prisma em cima de um quinto lâmina de microscópio rectangular e cola o prisma para o slide usando epoxy.

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Permitir que o epóxi para definir durante a noite.

Medir o índice de refração da água Açúcar

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Configure para a experimentação. Cubra uma parede com papel para fazer marcações em . Configurar o ponteiro laser, de modo que o seu raio é perpendicular à parede . Corrigir o ponteiro laser no lugar e verificar periodicamente para garantir que seu feixe consistentemente atinge o mesmo local ao passar através do ar .

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Aponte o feixe de laser perpendicularmente através do prisma quando está vazio . Quando o prisma estiver vazio, o feixe não deve ser desviada . Marque o local onde o feixe de laser atinge na parede. Coloque um pedaço de papel debaixo do laser e marcar o ponto em que o feixe entrou no prisma ( os dois pontos , juntos, devem formar uma linha reta).

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Encha o prisma com líquido. Aponte o feixe de laser através do prisma de líquido . O feixe vai bater na parede a certa distância da marca original . Marque a trave . Meça a distância entre esses dois pontos , distância A. Meça a distância entre o prisma da parede, distância B.

7

Com as duas distâncias que você medidos na Etapa 3 , você pode calcular o ângulo no qual o feixe atingiu a parede – por outras palavras , o ângulo de refracção , depois de passar através do prisma . Calcule esse ângulo , encontrando a tangente inversa de (distância A dividido pela distância B).

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lei de Uso Snell, juntamente com o ângulo que você calculou no passo 4 , para determinar o índice de refração da seu líquido. De acordo com a lei de Snell , o índice de refracção em relação de dois materiais , ou n2/n1 ( n2 = índice de refracção do segundo material , n1 = índice de refracção de o primeiro material ) é igual ao seno do ângulo de incidência , dividido pelo seno do ângulo de refracção . Você está apontando seu ponteiro laser perpendicular ao prisma, para que o seu ângulo de incidência é 90. Você calculou o seu ângulo de refração no Passo 4. E, finalmente, o índice de refração do ar (n1 ) é 1,0003 .

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Criar 1 por cento , 5 por cento , 10 por cento , e 50 por cento soluções de açúcar . Repita os passos 3 a 5 para determinar seus índices de refração. Faça o gráfico da concentração de açúcar em relação ao ângulo de refração . Comparar seus índices de refração para concentrações conhecidas para o índice de refração que você calculou no passo 5 . Estimar a concentração de açúcar para a sua solução desconhecida.