Статья Исследование зависимости показателя преломления водных растворов некоторых веществ от их плотности

ГБОУ ДО РК «МАН «Искатель»
Нижнегорский районный филиал
Секция: Физика
Тема: «Исследование зависимости показателя преломления водных растворов некоторых веществ от их плотности»
Автор работы: Вахтин Юрий Александрович
Место выполнения работы: МБОУ «Червоновская СОШДС», 11 класс,
с. Червоное
Нижнегорский район
Республика КРЫМ
Научный руководитель: Горбань Анатолий Николаевич,
учитель физики МБОУ «Червоновская СОШДС»
2016
ТЕЗИСЫ
Название работы: «Исследование зависимости показателя преломления водных растворов некоторых веществ от их плотности».
Ф.И.О. автора: Вахтин Юрий Александрович
Нижнегорский районный филиал МАН «Искатель»
МБОУ «Червоновская СОШДС», 11 класс, с. Червоное.
Научный руководитель: Горбань Анатолий Николаевич, учитель физики.

Целью работы является выяснение влияния концентрации раствора некоторых растворимых в воде веществ на показатель его преломления.
Основная задача – спроектировать и построить установку, на которой провести серию опытов по определению зависимости показателя преломления растворов поваренной соли (хлорида натрия -NaCl), медного купороса (сульфата меди - CuSO4) и сахара (сахарозы - C12H22O11) в воде от их плотности.
В результате проведенных исследований установлено:
1. Показатели преломления водных растворов исследуемых веществ практически прямо пропорциональны их плотности.
2. Коэффициенты преломления насыщенных водных растворов медного купороса (n=1.53) и поваренной соли (n=1.52) практически совпадают с коэффициентами преломления монокристаллов этих солей (n=1.53 для CuSO4 и от n=1.516 до n=1.54 по данным различных источников для NaCl), а коэффициент преломления насыщенного раствора сахара (n=1.49) лишь незначительно меньше коэффициента преломления его кристаллов (n=1.56).
Экспериментально установлен факт того, что для концентрированных водных растворов сульфата меди (CuSO4) и хлорида натрия (NaCl), их показатель преломления совпадает с показателем преломления кристаллов этого вещества. Объяснения этому автор работы нигде не нашел. Учитывая, что и показатель преломления водного раствора сахарозы (C12H22O11) максимальной плотности также оказался очень близок к показателю преломления сахара, автор склонен считать установленный факт общей закономерностью, требующей теоретического обоснования.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….. .1
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР………………………………….……..3
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
3.1. МАТЕРИАЛЫ МЕТОДЫ…………………………………….….6
3.2. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА
РЕЗУЛЬТАТОВ…………………………………………………..9
ВЫВОДЫ ………………………………………………….…. .…11
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………….…..12
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………..… . .13
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………...…14
I. ВВЕДЕНИЕ
При переходе света из одной прозрачной среды в другую происходит отклонение от прямолинейного распространения, если угол падения на границу раздела отличный от нуля. Это явления называется преломлением (рефракцией).
Преломление встречается на каждом шагу и воспринимается как совершенно обыденное явление: можно видеть как ложка, которая находится в чашке с чаем, будет «переломлена» на границе воды и воздуха. Преломление и отражение света в каплях воды порождает радугу.
Закон преломления света определяет взаимное расположение падающего луча, преломленного  и перпендикуляра  к поверхности раздела сред, восставленного в точке падения. Угол α1 называется углом падения, а угол  α2 — углом преломления.

Закон преломления света был установлен экспериментально в 1621 году голландским ученым Снеллиусом (1580–1626) и опубликован после его смерти. Из рисунка видно, что падающий луч, луч преломленный и перпендикуляр, восставленный в точке падения, лежат в одной плоскости. Данное утверждение совместно с уравнением   sin α1sinα2 = n2n1 = n, согласно которому отношение синуса угла падения к синусу угла преломления есть величина постоянная для двух сред, и представляет собой закон преломления света. Убедиться в справедливости закона преломления можно экспериментально, измеряя углы падения и преломления и вычисляя отношение их синусов при различных углах падения. Это соотношение остается неизменным. Постоянная величина n, входящая в закон преломления света, называется относительным показателем преломления или показателем преломления второй среды относительно первой. Показатель преломления первой среды относительно вакуума называют абсолютным показателем преломления этой среды n1,  показатель преломления второй среды относительно вакуума - абсолютным показателем преломления второй среды n2.  Среду с меньшим абсолютным показателем преломления принято называть оптически менее плотной средой. Абсолютный показатель преломления определяется скоростью распространения света в данной среде, которая зависит от физического состояния среды, т. е. от температуры вещества его плотности, наличия в нем упругих напряжений. Показатель преломления зависит также и от характеристик самого света. Для красного света он меньше, чем для зеленого, а для зеленого - меньше, чем для фиолетового. Поэтому в таблицах значений показателей преломления для разных веществ обычно указывается, для какого света приведено данное значение  n и в каком состоянии находится среда. Если таких указаний нет, то это означает, что зависимостью от указанных факторов можно пренебречь.
Абсолютный показатель преломления среды n равен отношению скорости  c электромагнитных волн в вакууме к их фазовой скорости  v в среде: n= c/ v.
Показатель преломления принадлежит к числу немногих констант, которые можно измерить с очень высокой точностью и малой затратой времени, располагая лишь небольшим количеством вещества. Для этого используются приборы – рефрактометры.
ІІ. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
Работая со справочной литературой, я обратил внимание на то, что показатели преломления некоторых солей растворимых в воде, например хлорида натрия (n=1.54) и сульфата меди (n=1.54) или сахара (n=1.56), значительно больше показателя преломления самого растворителя (n=1.33). Учитывая, что эти вещества образуют прозрачный для света водный раствор, а, следовательно, можно экспериментально определить относительный показатель его преломления, у меня возникла идея исследовать, влияет ли, а если влияет то как, плотность раствора соответствующего вещества на показатель его преломления.
Согласно правилам Международного союза теоретической и прикладной химии, величиной, характеризующей количественный состав раствора является концентрация –величина, равная отношению количества растворённого вещества или его массы к объёму раствора (моль/л, г/л), то есть это отношение неоднородных величин.
Изучая специальную литературу и различные интернет - ресурсы по этому вопросу, я выяснил, что практически для каждой соли существует предельная концентрация ее водного раствора, а значит и максимальная его плотность. Так, например, предельная (максимальная) плотность водного раствора поваренной соли (хлорида натрия NaCl) при 200 С ρмах=1.197 г/см3. Т.е больше 200 г соли в воде при 200 С невозможно растворить – при большем ее количестве в воде она будет выпадать в виде твердого нерастворившегося осадка. Максимальная растворимость медного купороса (ІІ) CuSO4 при 00 С составляет 150 г/л воды, при 200 С -220 г/л и дальше растет с увеличением температуры практически линейно, достигая максимума при 100 0 С 680 г/л по данным одних источников и 770 г/л по другим данным. Растворимость же поваренной соли слабо зависит от температуры. Так по данным химических справочников при 00 С предельная растворимость хлорида натрия составляет 350 г/л, при 35 0 С она достигает 400 г/л и дальше с ростом температуры воды вплоть до 1000 С практически не изменяется.Очевидно, что чем больше концентрация раствора, тем будет больше и его плотность. Именно по причине простоты определения плотности раствора ареометром в своих исследованиях я пользовался понятием плотности, а не концентрации, для определения которой пришлось бы всякий раз при ее изменении (добавлении растворяемого вещества или воды в имеющийся раствор), измерять повторно изменяющийся объем.
При подготовке к своим исследованием я выяснил, что на Интернет-ресурсах есть несколько подобных ученических работы по данной теме, в частности: Потаповой Ксении из Красноярского края, МБОУ« Ильичевская  СОШ» , Кузьминой Ксении - МОУ «Большесундырская СОШ» (http://www.uroki.net/docfiz/docfiz71.htm и http://nsportal.ru/ap/library/drugoe/2014/05/24/issledovatelskaya-rabota-issledovanie-pokazatelya-prelomleniya-zhidkosti-ot), Петрова Игоря и Габидуллина Рафаиля - учеников 10-Т класса МОУ «Лицей г.Космодемьянска». В них исследовалась зависимость показателя преломления водных растворов спирта, перекиси водорода, медного купороса и некоторых других веществ от их концентрации в растворе. Исследуемая жидкость заливалась в кювету, имеющую форму прямоугольного параллелепипеда, закрепленную на диске лимба с ценой деления шкалы 50.

Такая цена деления и как следствие не достаточно точное определение значения угла преломления, на мой взгляд, не позволяет добиться высокой точности получаемых результатов. Для исследований учащимися использовались детали комплекта лаборатории L-микро «Геометрическая оптика».
В высших учебных заведениях подобные исследования проводятся при помощи рафректометров, позволяющих определить показатель преломления жидкостей с точностью до 0.0001 по измерениям предельных углов полного внутреннего отражения. Наиболее распространены рефрактометры Аббе с призменными блоками, позволяющие определить показатель преломления в «белом свете» по шкале или цифровому индикатору.
Рефрактометрические методы широко применяются в химической, нефтяной, фармацевтической, пищевой промышленности, в геологии, в сельском хозяйстве для контроля качества зрелости плодов, овощей, семян. В биологических, химических и физических лабораториях рефрактометры применяются для исследования эфирных масел, стекол, жиров, крови, жидкого топлива, смазочных масел, различных растворов и т.д.
ІІІ. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
3.1. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В моей школе нет рефрактометра и других специальных приборов, позволяющих с большой точностью определить показатель преломления. Поэтому для определения показателя преломления и исследования его зависимости от плотности раствора я пропускал луч от лазерной указки через плоскоцилиндрическую линзу, образуемую исследуемым раствором, заполнявшим наполовину частично обрезанную вдоль двух образующих горизонтально расположенную пластиковую бутылку.


Для определения углов падения я взял лист ДВП размером 50х50 см., в центре которого вырезал круглое отверстие по размеру бутылки. Центр этого отверстия является и центром лимба, который разбит угловой сеткой для определения углов падения с интервалом в 50.

Для более точного определения значений углов преломления шкала в третьем угловом квадранте лимба проградуирована с интервалом в 10.

Лист ДВП с нанесенными на него шкалами фиксируется в вертикальной плоскости так, чтобы при нулевом угле падения падающий луч был вертикален.
Бутылка – емкость для исследуемой жидкости при помощи держателей и штативов закреплялась в отверстии лимба так, чтобы ее ось была горизонтальной и проходила через его центр.

В этом случае поверхность исследуемого раствора будет перпендикулярна плоскости лимба. Если луч лазера совместить с направлением одного из радиус-векторов на лимбе, то при выполнении всех указанных выше условий он, падая на границу раздела воздух-раствор, будет попадать на воображаемую ось бутылки. При этом луч, претерпевая преломление на плоской горизонтальной грани линзы на границе раздела воздух-жидкость, на выходе из нее через пластиковую цилиндрическую стенку образующейся линзы преломляться не будет, т.к. преломленный и выходящий лучи будут перпендикулярны стенке бутылки. Совмещение же падающего и выходящего лучей с соответствующими значениями углов на шкалах лимба позволяет сразу определить как угол падения, так и величину угла преломления луча.
3.2. ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Предварительно готовим водный раствор солей максимальной плотности, добавляя в воду растворяемое вещество до тех пор, пока процесс растворения не прекратится. Заполнив подходящий сосуд раствором, ареометром определяем его максимальную плотность. Заполняем до половины исследуемой жидкостью бутылку, предварительно закрепленную и установленную в соответствии с п.2.2 . Совмещая положение лазера с направлением радиус-вектора на лимбе при его включении, определяем значение угла преломления при соответствующем угле падения. По данной паре углов в соответствии с формулой закона преломления определяем показатель преломления раствора данной концентрации. Изменяя угол падения с шагом 50 от 250 до 750, находим значения показателей и определяем его среднее значение при исследуемой плотности.

Добавляем воду в раствор, уменьшая его плотность с шагом 0,02 – 0,.03 г/см3 , повторяем исследование по выше описанному алгоритму. Во всех опытах температура исследуемых растворов была около 200 С. Обычно преломляющую способность среды принято характеризовать показателем преломления на длине волны λ = 589,3 нм (среднее значение длин волн двух близких желтых линий в спектре паров натрия). Поскольку в моем распоряжении не было такого монохроматического источника света, я определял показатель преломления для лучей зеленого цвета с длиной волны λ = 532нм. Полученные экспериментальные данные обрабатываем в среде ТП Excel и строим графики зависимости показателя преломления исследуемых растворов поваренной соли (хлорида натрия -NaCl), медного купороса (CuSO4) и сахара (сахароза C12H22O11) от их плотности (см. Приложения).
ІV. ВЫВОДЫ
Анализируя полученные результаты, я пришел к следующим выводам:
1. Показатели преломления водных растворов исследуемых веществ практически прямо пропорциональны их плотности (концентрации растворенного вещества).
2. Коэффициенты преломления насыщенных водных растворов медного купороса (n=1.53) и поваренной соли (n=1.52) практически совпадают с коэффициентами преломления монокристаллов этих солей (n=1.53 для CuSO4 и от n=1.516 до n=1.54 по данным различных источников для NaCl), а коэффициент преломления насыщенного раствора сахара (n=1.49) лишь незначительно меньше коэффициента преломления его кристаллов (n=1.56).
3. Результаты моего эксперимента подтверждают уравнение n=n0+k*C  , где n – показатель преломления раствора; n0 – показатель преломления чистого растворителя; С – концентрация раствора; k – эмпирический коэффициент, называемый инкрементом показателя преломления.
V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенных исследований установлен факт того, что для некоторых концентрированных водных растворов веществ их показатель преломления совпадает с показателем преломления кристаллов этого вещества. Объяснения этому факту я нигде не нашел. Учитывая, что и показатель преломления водного раствора сахарозы максимальной плотности также оказался очень близок к показателю преломления сахара, считаю установленный факт общей закономерностью, требующей теоретического обоснования.

VI. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Пёрышкин А.В. «Факультативный курс по физики»- М.: Просвещение, 1980г.
2. Ехонович А.С. «Справочник по физике и технике» -М.:
3. Лободюк В.А и др. «Справочник по элементарной физике»-
Киев, НАУКОВАДУМКА, 1975.
4. Дубинянский Ю.М., Шостка В.И. «Физика. Основные понятия, законы, формулы и задания»- Симферополь, Петит, 2014.
5. Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике: 10-11 кл. общеобразоват. учреждений: Книга для учителя.-Москва: Просвещение, 1998г.
5. http://www.chemport.ru/data/data27.shtml6. http://infotables.ru/fizika/375-koeffitsient-prelomleniya7. https://ru.wikipedia.org8. http://www.uroki.net/docfiz/docfiz71.htm9. http://ru.wikipedia.org/wiki/Показатель_преломления - Материал из Википедии .
10.http://www.1511.ru/doc/kol_opt_7.pdf- описание лабораторной работы по измерению показателя преломления.12.http://www.dpva.info/Guide/GuidePhysics/LightAndColor/AbsortonRedj Prel/RefractionO fWaterSolutions/ - показатели преломления водных растворов.


VII. ПРИЛОЖЕНИЯ
7.1. Таблицы промежуточных результатов для раствора CuSO4
ρмак=1.19 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 16 0,279 1,533
30 0,524 19 0,332 1,536
35 0,611 22 0,384 1,531
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 28 0,489 1,506
50 0,873 30 0,524 1,532
55 0,960 32 0,559 1,546
60 1,047 34 0,593 1,549
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 38 0,663 1,526
75 1,309 39 0,681 1,535
nср=1,529

ρ=1.17 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 16 0,279 1,533
30 0,524 19 0,332 1,536
35 0,611 22 0,384 1,531
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 28 0,489 1,506
50 0,873 30 0,524 1,532
55 0,960 33 0,576 1,504
60 1,047 35 0,611 1,510
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 38 0,663 1,526
75 1,309 40 0,698 1,503
nср=1,519
ρ=1.15 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 22 0,384 1,531
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 33 0,576 1,504
60 1,047 35 0,611 1,510
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 38 0,663 1,526
75 1,309 40 0,698 1,503
nср=1,496
ρ=1.13 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 26 0,454 1,466
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 33 0,576 1,504
60 1,047 35 0,611 1,510
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 39 0,681 1,493
75 1,309 40 0,698 1,503
nср= 1,475
ρ=1.11 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 38 0,663 1,472
70 1,222 39 0,681 1,493
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,442
ρ=1.09 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 42 0,733 1,444
nср= 1,424
ρ=1.07 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 26 0,454 1,308
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,393
ρ=1.05 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 36 0,628 1,394
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,385
ρ=1.03 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 34 0,593 1,370
55 0,960 37 0,646 1,361
60 1,047 40 0,698 1,347
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 44 0,768 1,353
75 1,309 46 0,803 1,343
nср= 1,356
ρ=1.01 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 35 0,611 1,336
55 0,960 37 0,646 1,361
60 1,047 40 0,698 1,347
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 45 0,785 1,329
75 1,309 46 0,803 1,343
nср= 1,351
вода ρ=1.00 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 22 0,384 1,335
35 0,611 26 0,454 1,308
40 0,698 29 0,506 1,326
45 0,785 32 0,559 1,334
50 0,873 35 0,611 1,336
55 0,960 38 0,663 1,331
60 1,047 40 0,698 1,347
65 1,134 43 0,750 1,329
70 1,222 44 0,768 1,353
75 1,309 47 0,820 1,321
nср= 1,335
7.2. Таблицы промежуточных результатов для раствора NaCl
ρ=1.20 г/см3
α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 16 0,279 1,533
30 0,524 19 0,332 1,536
35 0,611 22 0,384 1,531
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 28 0,489 1,506
50 0,873 30 0,524 1,532
55 0,960 32 0,559 1,546
60 1,047 35 0,611 1,510
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 39 0,681 1,493
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,517
ρ=1.18г/см3 α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 28 0,489 1,506
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 33 0,576 1,504
60 1,047 35 0,611 1,510
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 39 0,681 1,493
75 1,309 40 0,698 1,503
nср= 1,491
ρ=1.16г/см3 α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 26 0,454 1,466
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 33 0,576 1,504
60 1,047 36 0,628 1,473
65 1,134 37 0,646 1,506
70 1,222 39 0,681 1,493
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,472
ρ=1.14 г/см3
α, град α, рад β β, рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 26 0,454 1,466
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 36 0,628 1,473
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 42 0,733 1,444
nср= 1,457
ρ=1.12 г/см3
α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 26 0,454 1,466
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 41 0,716 1,432
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,436
ρ=1.10 г/см3
α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,410
ρ=1.08 г/см3 α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 34 0,593 1,370
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 44 0,768 1,391
nср= 1,388
ρ=1.06 г/см3
α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 35 0,611 1,336
55 0,960 36 0,628 1,394
60 1,047 39 0,681 1,376
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 43 0,750 1,378
75 1,309 45 0,785 1,366
nср= 1,370
ρ=1.04 г/см3 α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 34 0,593 1,370
55 0,960 37 0,646 1,361
60 1,047 39 0,681 1,376
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 44 0,768 1,353
75 1,309 46 0,803 1,343
nср= 1,365
ρ=1.02 г/см3 α, град α, рад β, град β, рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 22 0,384 1,335
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 32 0,559 1,334
50 0,873 35 0,611 1,336
55 0,960 37 0,646 1,361
60 1,047 39 0,681 1,376
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 44 0,768 1,353
75 1,309 46 0,803 1,343
nср= 1,353
7.3. Таблицы промежуточных результатов для раствора C12H22O11
сахар(сахароза) ρмах=1.29
г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 16 0,279 1,533
30 0,524 19 0,332 1,536
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 28 0,489 1,506
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 36 0,628 1,473
65 1,134 38 0,663 1,472
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,491
ρмах=1.26 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 25 0,436 1,521
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 31 0,541 1,487
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 36 0,628 1,473
65 1,134 38 0,663 1,472
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,472
сахар ρмах=1.23 г/см3
α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 26 0,454 1,466
45 0,785 29 0,506 1,459
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 36 0,628 1,473
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,460
ρмах=1.20 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 23 0,401 1,468
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 34 0,593 1,465
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 40 0,698 1,462
75 1,309 41 0,716 1,472
nср= 1,448
ρмах=1.17 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 20 0,349 1,462
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 32 0,559 1,446
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 41 0,716 1,432
75 1,309 42 0,733 1,444
nср= 1,434
ρмах=1.14 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 17 0,297 1,445
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 30 0,524 1,414
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 37 0,646 1,439
65 1,134 39 0,681 1,440
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,420
ρмах=1.11 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 27 0,471 1,416
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 35 0,611 1,428
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 43 0,750 1,416
nср= 1,403
ρмах=1.08 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 18 0,314 1,368
30 0,524 21 0,367 1,395
35 0,611 24 0,419 1,410
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 33 0,576 1,407
55 0,960 36 0,628 1,394
60 1,047 38 0,663 1,407
65 1,134 40 0,698 1,410
70 1,222 42 0,733 1,404
75 1,309 44 0,768 1,391
nср= 1,393
ρмах=1.05 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 22 0,384 1,335
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 31 0,541 1,373
50 0,873 34 0,593 1,370
55 0,960 36 0,628 1,394
60 1,047 39 0,681 1,376
65 1,134 41 0,716 1,381
70 1,222 43 0,750 1,378
75 1,309 45 0,785 1,366
nср= 1,363
ρмах=1.02 г/см3 α, град α, рад β, град β,рад n
25 0,436 19 0,332 1,298
30 0,524 22 0,384 1,335
35 0,611 25 0,436 1,357
40 0,698 28 0,489 1,369
45 0,785 32 0,559 1,334
50 0,873 34 0,593 1,370
55 0,960 37 0,646 1,361
60 1,047 40 0,698 1,347
65 1,134 42 0,733 1,354
70 1,222 43 0,750 1,378
75 1,309 45 0,785 1,366
nср= 1,352
7.4. Сводные таблицы зависимостей показателей преломления исследуемых растворов от их плотности
Раствор NaCl Раствор CuSO 4 Раствор C12H22O11
ρ, г/см3 n ρ, г/см3 n ρ, г/см3 n
1,00 1,335 1,00 1,335 1,00 1,335
1,02 1,353 1,01 1,351 1,02 1,352
1,04 1,365 1,03 1,356 1,05 1,363
1,06 1,370 1,05 1,385 1,08 1,393
1,08 1,388 1,07 1,393 1,11 1,403
1,10 1,410 1,09 1,424 1,14 1,420
1,12 1,436 1,11 1,442 1,17 1,434
1,14 1,457 1,13 1,475 1,20 1,448
1,16 1,472 1,15 1,496 1,23 1,460
1,18 1,491 1,17 1,519 1,26 1,472
1,20 1,517 1,19 1,529 1,29 1,491