Исследование поглощения света с помощью самодельного фотометра

1. Брызгалова Саина Игнатьевна, 8 класс, Татаринова Анастасия Алексеевна, 8 класс, МОБУ СОШ №26 (с углубленным изучением отдельных

Исследование поглощения
света с помощью
самодельного фотометра
Брызгалова Саина Игнатьевна, 8 класс,
Татаринова Анастасия Алексеевна, 8 класс,
МОБУ СОШ №26 (с углубленным изучением отдельных предметов),
г. Якутск, Республика Саха (Якутия)

2. Актуальность

В
настоящее
время
в
условиях
модернизации
образования
для
повышения
познавательной
деятельности,
исследовательских
умений и навыков учащихся особенно
актуальным
становится
усиление
практической направленности обучения
физике.
В связи с этим одним из направлений
решения данной проблемы является
изготовление самодельных установок и
приборов и демонстрация с их помощью
классических физических опытов.

3.

Цель работы: Исследование поглощения света при помощи
самодельного фотометра
Задачи:
Изучить научную литературу по данной тематике;
Разработать и изготовить самодельный фотометр;
Изучить зависимость поглощения света от толщины вещества;
Изучить зависимость поглощения света от концентрации
вещества.
Объект исследования: целлофановая пленка, раствор CuSO4;
Предмет исследования: поглощение света.
Новизна работы: Разработан самодельный фотометр
для исследования световых характеристик.

4. Методы и приемы исследования:

Аналитический обзор литературы;
Определение метода разработки
самодельного фотометра;
Лабораторные исследования;
Статистическая обработка результатов
исследования.

5. Структурная схема однолучевого фотометра

1- Лампа; 2- Cветофильтр; 3- Кювета для растворов; 4-Фотоприёмник;
5- Преобразователь сигнала (усилитель); 6- устройство измерительное
(мультиметр).

6. Метод фотометрии и его применение

Фото́метр
— прибор для измерения каких-либо из фотометрических
величин, чаще других — одной или нескольких световых величин.
Если в качестве приёмника используется глаз, фотометры называются
визуальными, или зрительными, если же применяется какой-либо
физический приёмник, фотометры называются физическими. Чаще всего
в фотометрах с физическими приёмниками поток излучения преобразуется
в
электрический
сигнал,
регистрируемый
устройствами
типа микроамперметра, вольтметра, мультиметр и т. д.
Метод фотометрии - один из самых распространённых и востребованных
методов химического анализа.
Фотометрический метод анализа широко применяется в промышленности,
медицине в клинико-биохимических исследованиях, для контроля качества
пищевых продуктов, питьевых и сточных вод, химических продуктов,
металлов и сплавов, экологических объектов и т.д.

7. Поглощение света

Поглощение света веществом главный принцип работы фотометра. При прохождении
светового пучка через слой вещества его интенсивность снижается вследствие
взаимодействия квантов света с электронами вещества, поэтому часть энергии света
передается электронам. Поглощением света называется ослабление интенсивности
света при прохождении через любой материал вследствие преобразования световой
энергии в другие виды. Зависимость коэффициента поглощения от частоты определяет
спектр поглощения данного вещества.
Изменение интенсивности пропорционально интенсивности падающего света и толщине слоя где
монохроматический натуральный показатель поглощения, зависящий от свойств среды. Знак
"-" означает, что интенсивность света уменьшается.
Закон Бугера

8.

ПРИБОРЫ И МАТЕРИАЛЫ:
Мультиметр DT-830B
фотоэлемент от калькулятора;
Лампа карманного фонарика;
Стеклянная кювета;
Целлофановая пленка;
Раствор медного купороса
CuSO4.
Самодельный фотометр
учебный ФУ-1

9. Работа в лаборатории

10. Зависимость интенсивности фототока от концентрации раствора

100
С, моль/л
I, мкА
0,0625
87
80
0,125
65
70
0,25
50
1
24
24
Сила тока, мкА.
0,5
90
60
50
40
30
20
Cx
30
10
0
0
Cx≈0,4 моль/л
0,2
0,4
0,6
0,8
Концентрация, М/л.
1
1,2

11.

С, моль I, мкА
0,0625 87±2
0,125 65±2
0,25 50±2
0,5 24±2
1 24±2

12. Зависимость интенсивности фототока от толщины вещества

80
I, мкА
0
69
1
64
2
59
3
55
4
52
5
48
6
46
7
42
9
38
12
34
16
28
20
24
22
21
70
60
Сила тока, мкА.
N, кол-во слоев
50
40
30
20
10
0
0
5
10
15
Количество слоев, шт.
20
25

13.

N, кол-во
слоев
I, мкА
69±2
0
1
64±2
2
59±2
3
55±2
4
52±2
5
48±2
6
46±2
7
42±2
9
38±2
12
34±2
16
28±2
20
24±2
22
21±2

14. Выводы

Таким образом, в результате лабораторных исследований можно
сделать следующие выводы:
Изучена научная литература по данной тематике;
Разработан
и
изготовлен
самодельный
фотометр;
Исследована зависимость поглощения света от толщины
вещества с помощью самодельного фотометра.
С увеличением толщины пленки интенсивность фототока
уменьшается;
Исследована
зависимость поглощения света от
концентрации вещества с помощью самодельного
фотометра. С увеличением концентрации раствора
интенсивность фототока уменьшается.

15. Литература

1.ТрофимоваТ.И.Курс физики.- М.: Высшая школа,2001.
2. Савельев И.В. Курс общей физики. Электричество и
магнетизм. Волны. Оптика. –
СПб. : Лань,2006.
3. Сивухин Д.В.Общий курс физики. Оптика. М.:Физматлит,2005.
4. Майсова Н.Н. Практикум по курсу общей физики.–
М.: Высш. шк., 1970.– 448 с.
5. Техническое описание фотометра ЛМФ-72.– Киев: Веда,
1979
6. http://heref.ru/stud_qasqasbewujg.html

16.

Спасибо за внимание!