page3
Nimi:
3/3
polarisaaatio | valon kiertäminen
!
Seuraavien kokeiden suorittamisessa on ehdottomasti noudatettava laserturvallisuusohjeita!
Mitä arvelisit polarisaatiosuunnan olevan, jos sokeripitoisuus olisi vain puolet tai kolmasosa siitä, mitä se edellisessä kokeessa oli? Kirjoita hypoteesisi ylös ja suunnittele sitten koejärjestely sen mittaamiseksi. experiment
9
Photonics Explorer | WS 05.1 Kierretään valoa
Jos kokeesi ei vahvista hypoteesiäsi, luo uusi hypoteesi ja testaa uudestaan. Kun olet saanut saanut vahvistuksen hypoteesillesi, kuvaile polarisaatiosuunnan ja sokeripitoisuuden välistä suhdetta yhdellä lauseella.
Nestekidenäytöt ovat vain yksi esimerkki monista sovelluksista, joissa hyödynnetään polarisoitunutta valoa. Valon polarisaatiotason kääntyminen samalla tavalla kuin tehtävässä neljä on tärkeä ilmiö mm. ruoka-,
7
!
juoma- ja lääketeollisuudelle. Mittaamalla nesteen kykyä muuttaa polarisaatiosuuntaa voidaan havaita ja jopa mitata esimerkiksi antibioottien, steroidien, nukutusaineiden, vitamiinien, sokerin ja monien muiden pitoisuuksia. Monien lääkkeiden polarisaatiomittaukset ovat jopa lailla määrättyjä. Jos testissä näyte ei muuta polarisaatiosuuntaa odotetulla tavalla, voi lääkkeeseen olla joutunut muita kemikaaleja tai lääkkeen pitoisuus on väärä – kummassakin tapauksessa potilaan terveys on vaarassa.
Laite, jolla näitä testejä voidaan tehdä, on polarimetri. Edellisistä kokeista oppimasi avulla sinun on nyt helppo rakentaa oma polarimetrisi.
8
Käytä kokeessa apunasi leveää, suoraseinäistä juomalasia. Taita tämä työohje alla olevaa viivaa pitkin niin, että paperin alaosa nousee ylös varjostimeksi (ks. kuva). Asettele juomalasi ja laseri niin, että laser-säde
white
kulkee lasin keskeltä osuen lopuksi varjostimeen. Aseta yksi polarisaattori pystyyn lasin eteen (lyhyt sivu pöytäpinnan suuntaisesti).
Aseta toinen polarisaattori varjostimen eteen ja pyöritä sitä niin, että löydät kohdan, jossa laser-säteestä pääsee kaikista vähiten tai ei yhtään polarisaattorin läpi. Määrittääksesi kulman suuruuden tarkasti aseta polarisaattorin toinen kulma nuolella merkittyyn kohtaan ja käännä sitä niin, että näet laser-pisteen häviävän. Lue kulman suuruus asteikolta ja merkitse se seuraavaa mittausta varten ylös.
Polarisaatiosuunta alkutilanteessa:
Kaada nyt kuumaa vettä lasiin niin, että vedenpinta on vain vähän laser-säteen yläpuolella. Lisää veteen sokeria, välissä sekoittaen, niin paljon, että saat kylläisen liuksen. Liuos on kylläinen, kun sokeri ei enää liukene. Mittaa jälleen, missä polarisaattorin asennossa laser-piste häviää.
Polarisaatiosuunta sokerin lisäämisen jälkeen:
2°
4°
6°
8°
10°
12°
2°
4°
6°
8°
10°
12°
aseta polarisaattorin reuna tähän, sitten kallista polarisaattoria toisesta reunasta
taita tästä
taita tästä
vastapäivään pyöritys
myötäpäivään pyöritys