基于光敏电阻的旋光溶液浓度测量系统

发布时间：2021-08-11 15:45

　　通过激光光源、偏振片、光敏电阻和电压传感器搭建了旋光溶液浓度测量系统;利用光敏电阻两端电压变化来测量待测旋光溶液浓度。研究了线偏振光经过不同浓度旋光溶液后振动面偏转程度及其通过检偏器后透射光光强变化对光敏电阻的阻值影响,得到系统测量经验公式。通过该系统测量了光敏电阻两端电压随溶液浓度增加的变化情况,所得测量结果和经验公式相吻合,最大测量百分误差为4.8%。通过实验证明,利用经验公式,该系统能够方便、快速地测量旋光性溶液浓度。 

【文章来源】：实验室科学. 2020,23(05)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

实验装置图

ln(R)=-0.638ln(I)+2.48 (2)调节图1中起偏器3和检偏器5的偏振方向平行,利用衰减器调节入射光强值为12Lx,则此时入射光经过各元件(3～5)后照射在光敏电阻上的光强值为11.5Lx。研究不同样品浓度情况下透射光强的变化,如图3(■)所示。从图中可见,透射光强呈现明显降低的趋势。随着溶液浓度的增加,入射光振动面偏转程度变大,使得光振动面和检偏器透振方向夹角逐渐增大。设入射光强为I0,则根据马吕斯定律得到出射光强I为:

即随着浓度的增加,入射光振动面与偏振片透振方向夹角φ变大,透射光强呈现余弦平方函数的下降趋势。可见,由旋光溶液浓度变化会改变照射在光敏电阻的光强,从而使光敏电阻阻值变化,并导致光敏电阻两端电势差变化。为了得到溶液浓度和透射光强的变化关系,研究了不同溶液浓度情况下,线偏振光振动面偏转角度变化,如图3插入图所示。对测量结果进行拟合,可知浓度和旋光度呈现线性关系,相关系数R为0.92,当样品槽长度为15.00cm时浓度C和旋光度φ的关系式为:

【参考文献】：
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本文编号：3336434