Versuch Brechungsindex - hekate05.hs-niederrhein.de · Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und...
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Semester: WS 18/19 Name: Beichspielwerte
Gruppe/Team: A1 Versuchsteil: 1
Tabellenblatt Beschreibung
Auftrag Gesamtauftrag für den Versuch Brechungsindex
A1-A4 Versuchsbeschreibung sowie wichtige Hinweise
M1-M4 Datenblatt zur Aufnahme der Messdaten und
Auswertung
Infos Allgemeine Infos und FAQ's
FAQ Häufig gestellte Fragen zum Versuch
Geräte Angaben zu Gerätedaten
Testat Nähere Hinweise zur Erlangung des Abtestats
Brechzahlen Liste der Brechzahlen in Abhängigkeit von der
Zuckerkonzentration
Temp.korr Tabelle zur Korrektur des Zuckergehaltes in
Abhängigkeit von der Temperatur
Anwendungen Anwendungsgebiete für Labor- und Hand-
refraktometer
Versuch Brechungsindex
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Gesamtauftrag
Einzelaufträge
Ein Hersteller von kalorienreduziertem Fruchtsaft möchte die
Qualitätssicherung seiner Produkte verbessern. Es soll zum einen eine
schnelle Zuckergehaltsbestimmung während der Produktion durchgeführt
werden können, zum anderen sollen genauere Messungen an einerstationären Messstation für die einzelnen Produkte durchgeführt werden
können.
Es stehen folgende Messgeräte zu Testzwecken zur Verfügung:
• optische Scheibe
• Arcarda-Handrefraktometer
• Handrefraktometer 'orange'
• Laborrefraktometer
Testen Sie die Geräte und geben Sie eine begründete Kaufempfehlung ab.
Wer das Antestat als erster beastanden hat:Im Kühlschrank finden Sie 4 Zuckerlösungen verschiedener Konzentration. Füllen Sie für
Ihr gesamtes Team ca 10 ml jeder Lösung in die bereitstehenden Bechergläser. Stellen
Sie je 10 ml Tee aus den beiden Granulaten entsprechend der Etikettangaben her.
BRI1:
Untersuchen Sie die optische Scheibe auf ihre Messgenauigkeit und Praxistauglichkeit.
BRI2:Untersuchen Sie das Laborrefraktometer auf seine Messgenauigkeit und Praxistauglichkeit.
BRI3:
Untersuchen Sie das Handrefraktometer Arcarda auf seine Messgenauigkeit und Praxistauglichkeit.
BRI4:
Untersuchen Sie das Handrefraktometer 'orange' auf seine Messgenauigkeit und
Praxistauglichkeit.
BRI1Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Versuchsanleitung
1. Ermitteln der Brechzahl von verschiedenen Flüssigkeiten
Bestimmen Sie zunächst die Brechzahl von Plexiglas.
Legen Sie dazu einen Plexiglas-Halbkreis auf die optische Scheibe und justieren Sie sie so, dass sowohl der Einfallswinkel als auch der Brechungswinkel des Laserstrahls 0°beträgt. Variieren Sie nun den Einfallswinkel und lesen Sie den entsprechenden Brechungswinkel ab. Ermitteln Sie auf diese Art 7 Wertepaare. Achten Sie darauf, dass Sie für den Einfallswinkel Werte unterhalb von 40° wählen. Wiederholen Sie die Messung noch zweimal um belastbarere Werte zu ermitteln.
Bestimmen Sie die anschließend die Brechzahl von Wasser und den Zuckerlösungen.
Geben Sie ein paar Tropfen der Flüssigkeit auf die brechende Kante des Plexiglas-Halbkreises. Fügen Sie den zweiten Plexiglas-Halbkreis hinzu, so dass sich die Flüssigkeit im Spalt befindet. Ermitteln Sie nun ebenfalls dreimal den Grenzwinkel der Totalreflexion aG.
Machen Sie sich bei der Versuchsvorbereitung mit dem Verfahren der Interpolation
vertraut.
Sie haben für die Durchführung der Aufgabe 1 60 Minuten Zeit. Die Aufgabe ist bei
zügiger Bearbeitung in 30 Minuten zu schaffen.
SicherheitshinweisStrahlen aus Laser-Pointern können am Auge Schäden verursachen! Niemals direkt in den Strahl schauen oder den Strahl auf Menschen richten!
Hinweise:
Achten Sie darauf, dass sich bei der Messung zwischen den Plexiglashalbkreisen keine
Luftblasen in der Flüssigkeit befinden. Die Ermittlung eines Grenzwinkels von 42° deutet darauf hin, dass der Lichtstrahl durch Luft führt.
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BRI2Versuchsanleitung
2. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Laborrefraktometer
Bestimmen Sie den Zuckergehalt der Zuckerlösungen mit dem Laborrefraktometer. Geben Sie ein paar Tropfen der Flüssigkeit auf die untere Fläche des Refraktometers und klappen Sie es zu. Im oberen Teil sehen Sie die Licht-Schattengrenze. Stellen Sie am oberen Drehknopf die Ansicht scharf. Mit dem unteren Drehknopf justieren Sie die Licht-Schattengrenze mittig ins Fadenkreuz. Lesen Sie nun im unteren Teil den Zuckergehalt ab. Berechnen Sie zusätzlich durch Interpolation den um die Umgebungstemepratur korrigierten Wert für den Zuckergehalt die Brechzahl. Wiederholen Sie die Messung um belastbarere Werte zu ermitteln.
Bestimmen Sie im Anschluß daran den Zuckergehalt von 5 verschiedenen Getränken.
Machen Sie sich bei der Versuchsvorbereitung mit dem Verfahren der Interpolation
vertraut.
Sie haben für die Durchführung der Aufgabe 2 60 Minuten Zeit. Die Aufgabe ist bei zügiger Bearbeitung in 30 Minuten zu schaffen.
Hinweise:
Bitte reinigen Sie nach dem Versuch alle Gegenstände gründlich; spülen und trocknen Sie die Bechergläser und stellen Sie alles wieder zum Versuchsaufbau.
Achten Sie darauf, dass ausreichend Licht auf das Refraktometer trifft, damit Sie die
Licht-Schattengrenze deutlich und kontrastreich erkennen können.
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BRI3Versuchsanleitung
3. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Handrefraktometer
Arcada
Mischen Sie aus den zwei bereitstehenden Teepulvern jeweils 10 ml Tee an. Rechnen
Sie dafür das auf der Verpackung angegebene Mischungsverhältnis auf 10 ml herunter, so dass Sie die gleiche Konzentration erreichen wie auf der Packung angegeben. Tragen
Sie die während der Mischung ermittelten Werte in die entsprechenden Felder der
Excel-Tabelle ein.
Bestimmen Sie den Zuckergehalt der Zuckerlösungen mit dem Handrefraktometer. Geben Sie ein paar Tropfen der Flüssigkeit auf die untere Fläche des Refraktometers, klappen Sie es zu und lesen den Zuckergehalt im Refraktometer ab. Wiederholen Sie die Messung um belastbarere Werte zu ermitteln. Berechnen Sie die entsprechende Brechzahl aus der Tabelle im Laborordner/Physik-Homepage. Bestimmen Sie im Anschluß daran den Zuckergehalt von 5 verschiedenen Getränken.
Machen Sie sich bei der Versuchsvorbereitung mit dem Verfahren der Interpolation
vertraut.
Sie haben für die Durchführung der Aufgabe 3 60 Minuten Zeit. Die Aufgabe ist bei zügiger Bearbeitung in 35 Minuten zu schaffen.
Hinweise:
Bitte reinigen Sie nach dem Versuch alle Gegenstände gründlich; spülen und trocknen
Sie die Bechergläser und stellen Sie alles wieder zum Versuchsaufbau.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI4Versuchsanleitung
4. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Handrefraktometer 'orange'
Bestimmen Sie den Zuckergehalt der Zuckerlösungen mit dem Handrefraktometer. Geben Sie ein paar Tropfen der Flüssigkeit auf die untere Fläche des Refraktometers, klappen Sie es zu und lesen den Zuckergehalt im Refraktometer und die Temperatur ab. Wiederholen Sie die Messung um belastbarere Werte zu ermitteln. Führen Sie eine Temperaturkorrektur durch. Berechnen Sie anschließend die entsprechende Brechzahl aus der Tabelle im Laborordner/Excelvorlage.
Bestimmen Sie im Anschluß daran den Zuckergehalt von 5 verschiedenen Getränken.
Machen Sie sich bei der Versuchsvorbereitung mit dem Verfahren der Interpolationvertraut.
Sie haben für die Durchführung der Aufgabe 4 60 Minuten Zeit. Die Aufgabe ist bei zügiger Bearbeitung in 35 Minuten zu schaffen.
Hinweise:
Bitte reinigen Sie nach dem Versuch alle Gegenstände gründlich; spülen und trocknen
Sie die Bechergläser und stellen Sie alles wieder zum Versuchsaufbau.
Lesen Sie die Skala im Refraktometer so genau wie möglich ab. Da Sie aufgrund der Temperatur eine Korrektur durchführen müssen, wird sich der Wert noch verändern.
Einfallsw. a Messung 1 Messung 2 Messung 3 Mittelwert sin a sin ß
in ° in ° in ° in ° ß in °
0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,00 0,00
10 15,0 15,5 15,0 15,2 0,17 0,26
15 22,5 22,5 22,5 22,5 0,26 0,38
20 30,0 30,0 30,0 30,0 0,34 0,50
25 38,0 38,0 38,0 38,0 0,42 0,62
30 47,5 47,0 47,5 47,3 0,50 0,74
35 58,0 58,0 58,0 58,0 0,57 0,85
Steigung 1,4714
n von Pexiglas 1,4714
Bestimmtheitsmaß 0,9998
Konz. sin aG Brechzahl aus
in % Messung 1 Messung 2 Messung 3 Mittelwert
nPlexi · sin aG = n
· sin 90° Mittelwert Mittelwert²
0 64,00 64,00 64,00 64,00 0,899 1,3225 64,00 4096,00
10 66,00 66,50 66,50 66,33 0,916 1,3476 66,33 4400,11
20 68,00 67,50 68,00 67,83 0,926 1,3626 67,83 4601,36
30 70,00 69,50 70,00 69,83 0,939 1,3812 69,83 4876,69
40 72,00 72,00 71,50 71,83 0,950 1,3981 71,83 5160,03
Konz. abgelesener Temperatur korr.
in %
Zuckergehalt in
% in °C
Zuckerge-halt
in %
0 0,0 25,6 0,41
10 9,9 25,6 10,31
20 19,3 25,6 19,69
30 30,1 25,6 30,46
40 39,1 25,6 39,54
y = px²+qx+r
Funktionsparameter:
p: 0,024
q: 1,917
r: -222,10
y = mx + b
Funktionsparameter:
m: 0,9975
b: 0
Messabweichung in %: -0,25
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI1durchgeführt von: Beichspielwerte
Ermitteln der Brechzahl von Plexiglas
Grenzwinkel aG in °
Brechungswinkel ß
Ermitteln der Brechzahl der Flüssigkeiten mittels optischer Scheibe
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Grenzwinkel aG in °
y = 1,4714xR² = 0,9998
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
sin
ß
sin a
sin ß gegen sin a
y = 0,0242x2 + 1,9168x - 222,1R² = 0,9969
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
62 64 66 68 70 72 74
Ko
nze
ntr
ati
on
in
%
Grenzwinkel aG in °
Eichkurve: Konzentration gegen aG
y = 0,9975xR² = 0,9992
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 10 20 30 40 50
gem
essen
e K
on
zen
tra
tio
n i
n %
Konzentration Eichlösung in %
gem. Konzentration gegen Eichlösung
Zuckerlösungen (Eichlösung)
Konzentration Temperatur korrigierter Differenz zur
Eichlösung im Refraktometer Zuckergehalt Eichlösung
in % Messung 1 Messung 2 Mittelwert in °C in %
0 0,00 0,00 0,00 25,5 0,40 -0,40 1,3336
10 10,20 10,30 10,25 25,5 10,65 -0,65 1,3488
20 20,10 20,10 20,10 25,5 20,50 -0,50 1,3647
30 30,10 30,00 30,05 25,5 30,45 -0,45 1,3819
40 40,10 40,10 40,10 25,5 40,50 -0,50 1,4007
Steigung 1,0033
Messabweichung in % 0,33
Getränke
Getränk Angabe abgelesener Temperatur korrigierter Differenz zum
Etikett Zuckergehalt im Refraktometer Zuckergehalt Etikett
in % in % in °C in %
Cola 10,6 10,1 25,5 10,50 -0,1 1,3486
Cola Zero 0,0 0,2 25,5 0,60 0,6 1,3338
Bebivita 1,9 2,4 25,5 2,80 0,9 1,3370
Hipp 3,8 5,0 25,5 5,40 1,6 1,3409
Apfelsaft 11,0 10,2 25,5 10,60 -0,4 1,3488
abgelesenerInterpolierte
BrechzahlZuckergehalt in %
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Interpolierte
Brechzahl
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI2durchgeführt von: Beispielwerte
2. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Laborrefraktometer
y = 1,0033xR² = 0,9999
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
0 10 20 30 40 50
gem
ess. K
on
zen
trati
on
in
%
Konzentration in %
Eichkurve
Zuckerlösungen (Eichlösung)
gerade Kalenderwoche
Konzentration Differenz zur Brechzahl
Eichlösung Eichlösung
in % Messung 1 Messung 2 Mittelwert
0 0,0 0,0 0,00 0,00 1,3330
10 11,0 11,0 11,00 1,00 1,3494
20 21,0 21,0 21,00 1,00 1,3655
30 30,5 30,0 30,25 0,25 1,3816
40 40,0 40,0 40,00 0,00 1,3997
Steigung 1,0125
Messabw. in % 1,25
Bebivita Hipp
Masse Tee 0,2 g Masse Tee 0,4 g
Wassermenge 10,0 ml Wassermenge 10,0 ml
Konzentration 0,020 g/ml Konzentration 0,040 g/ml
Getränk Angabe abgelesener Differenz zur Brechzahl
Etikett Zuckergehalt Messung
in % in %
Cola 10,6 10,0 -0,6 1,3478
Cola light 0,0 0,0 0,0 1,3330
Bebivita 1,9 0,5 -1,4 1,3337
Hipp 3,8 1,0 -2,8 1,3344
Apfelsaft 10,0 10,5 0,5 1,3486
abgelesener
Zuckergehalt in %
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI3durchgeführt von: Beispielwerte
3. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Handrefraktometer Arcarda
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
y = 1,0125xR² = 0,9984
05
1015202530354045
0 10 20 30 40 50
ge
me
ss
. K
on
ze
ntr
ati
on
in
%
Konzentration in %
Eichkurve
Zuckerlösungen (Eichlösung)
gerade Kalenderwoche
Konzentration Temperatur korrigierter Differenz zur Brechzahl
Eichlösung Zuckergehalt Eichlösung
in % Messung 1 Messung 2 Mittelwert in °C in %
0 0,0 0,0 0,00 23,2 0,23 0,23 1,3333
10 12,0 11,0 11,50 23,2 11,73 1,73 1,3505
20 21,0 20,5 20,75 23,2 20,98 0,98 1,3655
30 31,0 31,0 31,00 23,2 31,23 1,23 1,3833
Steigung 1,0525
Messabw. in % 5,25
Zitronentee Krüger Zitronentee Ja
Masse Tee 1,0 g Masse Tee 0,5 g
Wassermenge 10,0 ml Wassermenge 10,0 ml
Konzentration 0,100 g/ml Konzentration 0,050 g/ml
Getränk Angabe abgelesen. Temperatur korrigiert. Differenz zur Brechzahl
Etikett Zuckergeh. Zuckergeh. Messung
in % in % in °C in %
Cola 10,6 10,0 23,4 10,24 -0,36 1,3482
Cola light 0,0 0,0 23,4 0,24 0,24 1,3333
Bebivita 1,9 2,0 23,4 2,24 0,34 1,3362
Hipp 3,8 3,0 23,4 3,24 -0,56 1,3377
Apfelsaft 10,0 11,0 23,4 11,24 1,24 1,3498
abgelesener
Zuckergehalt in %
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI4durchgeführt von: Beispielwerte
4. Ermitteln der Brechzahl von Flüssigkeiten mit dem Handrefraktometer 'orange'
Tragen Sie Ihre ermittelten Werte in untenstehende Tabelle ein.
y = 1,0525xR² = 0,9969
0
5
10
15
20
25
30
35
0 10 20 30 40
gem
ess.
Ko
nzen
trati
on
in
%
Konzentration in %
Eichkurve
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI Infos
Allgemeine Hinweise
Machen Sie sich vor dem Praktikumstermin mit dem Verfahren der Interpolation vertraut.
Lesen Sie den Zusammenhang zwischen Brechung und Totalreflektion genau.
Benutzen Sie für jede Flüssigkeit eine eigene Pipette
Vergleichen Sie Ihre Werte. Wenn Sie für eine Lösung 3 identische Werte messen und 1 abweichenden Wert, wird dieser mit großer Wahrscheinlichkeit falsch sein. Messen Sie erneut.
Wischen Sie die Prismen nur mit den Microfasertüchern ab!
Lesen die Versuchsanleitungen sorgfältig durch. Viele Hinweise sind darin enthalten. Seien
Sie sicher, dass diese Anleitungen nicht zuletzt ein Produkt aus den Erfahrungen vieler
Studierender vor Ihnen sind, da wir bemüht sind, die Anregungen und Wünsche Ihrer
Kommilitonen in diesen Anleitungen zu berücksichtigen. Sollten Ihnen Fehler auffallen, scheuen Sie sich nicht uns darauf anzusprechen. Wir sind dankbar für jeden Hinweis.
Im ersten Semester finden Sie vorgefertigte Excel‐Mappen vor, in die Sie Ihre Messwerte
eintragen können. Nutzen Sie ausschließlich diese Excel‐Vorlagen. Um Sie zu öffnen,
gehen Sie genau nach der am Arbeitsplatz liegenden Anweisung vor.
Ein Tipp für das 2. Semester: Diagramme und Berechnungen sind in den Vorlagen bereits
vorgefertigt. Im 2. Semester werden Sie selber Formeln und Diagramme erstellen.
Schauen Sie sich die eine oder andere Formel mal genauer an um sich vertraut mit der
Funktionsweise zu machen. Wenn Sie noch Zeit haben, löschen Sie ein Diagramm und versuchen es selber neu zu erzeugen.
Nach Eingabe Ihrer Messwerte entstehen Berechnungen und Diagramme daraufhin
sozusagen automatisch. Nehmen Sie trotzdem die Ergebnisse nicht als ‚gegeben‘ hin, sondern überprüfen Sie sie kritisch! Durch Eingabefehler oder ein falsch gesetztes Komma
können Ergebnisse entstehen, die jeglicher Plausibilität entbehren.
Sollten Sie nach angemessener Zeit einen Fehler nicht finden können, rufen Sie die
Aufsicht.
Sie müssen im Praktikum mit der Anwendung der Geradengleichung vertraut sein und aus der Geradengleichung die Steigung ablesen können.
Es wird erwartet, dass Sie die prinzipiellen Abläufe und die Bedienungsanleitungen
verstanden haben. Der praktische Umgang mit den Geräten wird Ihnen im Praktikum noch
erläutert. Rückfragen sind nur vor dem Praktikumstermin möglich.
Schalten Sie Geräte (außer Computer) erst dann ein, wenn die Aufsicht zustimmt.
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRI FAQ's
BRI1
Warum weicht meine Brechzahl für Plexiglas vom Musterwert ab?
Wahrscheinlich haben Sie die Plexiglasscheibe nicht richtig positioniert. Achten Sie
darauf, dass die Scheibe genau am Lot anliegt und dass der Lichtstrahl bei 0°Einfallswinkel auch seinen Ausfallswinkel bei 0° hat.
Wieso habe ich Brechzahlen für die Zuckerlösungen, die kleiner sind als die Brechzahlen
aus der Tabelle?Wenn die Brechzahl von Plexiglas falsch ist, wird durch die Berechnung mit dem
Brechungsgesetz auch die Brechzahl für die Zuckerlösungen falsch. Ersetzen Sie Ihre
Brechzahl von Plexiglas mit der Brechzahl aus den Musterwerten. Sind Ihre Werte
immer noch falsch, haben Sie falsche Grenzwinkel ermittelt. Achten Sie auch hier auf
eine genaue Position der beiden Plexiglasscheiben am Lot.BRI2 Wieso wird die Licht‐Schatten‐Grenze am Laborrefraktometer nicht scharf?
Stellen Sie die Skala für die Zuckerkonzentration ungefähr auf den Wert ein, den Sie bestimmen wollen. Wenn Sie mit der Skala zu weit entfernt sind, ist der Kontrast zu schwach. Stellen Sie sicher, dass der Lichteinfall ausreichend stark ist.
Wieso zeigt das Thermometer am Laborrefraktometer nicht 20°C an, obwohl die Temperatur am Wasserbad exakt eingestellt wurde?
Meistens ist es im Physiklabor wärmer als 20°C. Also muss das Wasserbad die Probe
im Refraktometer kühlen. Da die Schläuche u.U. Wärme aufnehmen, kann es sein, dass die Temperatur höher als 20°C ist. Stellen Sie am Wasserbad eine geringere
Temperatur ein.BRI3, BRI4
Wieso wird die Licht‐Schatten‐Grenze im Handrefraktometer nicht scharf?Stellen Sie sicher, dass Sie ausreichend viel Flüssigkeit auf das untere Messprisma gegeben haben. Sorgen Sie für einen hohen Lichteinfall, indem Sie das Refraktometer ans Fenster oder in Richtung einer Lampe halten.
Wieso lese ich beim Handrefraktometer völlig andere Werte ab?Vergewissern Sie sich, dass sich genügend Flüssigkeit zwischen den beiden Flächen des Refraktometers befindet. Achten Sie darauf, dass Sie die richtigen Skalen ablesen. Das Handrefraktometer ‚orange‘ verfügt über eine Skala für den Zuckergehalt (Saccharose) und eine für den Öchslegehalt. Im Handrefraktometer Arcarda befindet sich rechts die Skala für den Alkoholgehalt und links für den Zuckergehalt (Brix).
BRI 1-4
Wie ermittle ich die Messabweichung?
Im Diagramm ‚Konzentration gegen Eichlösung‘ werden die Werte der vorgegebenen
Konzentrationen gegen die von Ihnen ermittelten Konzentrationen aufgetragen. Im besten Fall messen Sie genau die Konzentration, die angegeben ist. In diesem Fall
wären die x‐Werte genauso groß wie die y‐Werte und die Steigung der Trendlinie wäre
1,0. Haben Sie ein von 1 abweichendes Ergebnis, können Sie daraus die
Messabweichung des eingesetzten Gerätes bestimmen. Bilden Sie die Differenz zu 1
und stellen es als Prozentzahl dar.
Beispiel: Ihre Steigung beträgt 0,9883Rechnung: (0,9883 – 1) * 100% = ‐0,0117 * 100% = ‐1,17%Die Messabweichung des Messgerätes beträgt ‐1,17%, das heißt, Ihr gemessener Wert zu klein.
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Geräte
Zur Untersuchung der Strahlengänge bei Spiegeln, Prismen und Linsen anhand von
entsprechenden Schnittmodellen. Grundplatte weiß mattiert, mit Winkelskala, axialem
Stativstab und Bohrungen für Halteklammern. Einschließlich komplettem Satz
Modellkörper.
Technische Daten
• Grundplatte: Abmessungen: 40 cm·25 cm; Skala: 360° in Grad-Teilung
• Stabdurchmesser: 10 mm• Spiegelmodell: Spiegelfläche: 60 mm · 14 mm
• Acrylglaskörper: Länge bzw. Durchmesser: 9 cm; Höhe: 15 mm
Optische Scheibe
Hersteller: Leybold
Typ: 46352
Klappen Sie das obere Beleuchtungsprisma hoch und bringen Sie ein bis zwei Tropfen
der Messflüssigkeit auf die untere Messfläche. Klappen Sie das Beleuchtungsprisma an
und richten Sie die Lichteintrittsöffnung gegen ein Fenster oder eine Lampe. Sehen Sie
durch das Okular. Stellen Sie gegebenenfalls durch Drehen des Okulars die Skala und die Grenzlinie zwischen Hell- und Dunkelfeld optimal scharf. Verschieben Sie danach die
Hell-/Dunkelgrenze ins Fadenkreuz.
Laborrefraktometer
Hersteller: Arcarda
Typ: Abbé Refraktometer
Lesen Sie den Zuckergehalt und die Brechzahl ab. Entfernen Sie nach der Messung
Probenreste mit Wasser und dem beiliegenden Microfasertuch.
Nach sorgfältiger Reinigung von Klappdeckel und Prisma 1-2 Tropfen der
Probenflüssigkeit auf das Prisma geben. Durch Schließen des Deckels verteilt sich die
Flüssigkeit gleichmäßig. Durch das Okular des Handrefraktometers gegen hellen
Hintergrund sehen und die Skala scharf einstellen. Der Wert wird an derHell/Dunkelgrenze abgelesen.
Da das Handrefraktometer über eine automatische Temperaturkorrektur verfügt, ist eine
rechnerische Korrektur nicht nötig.Entfernen Sie nach der Messung Probenreste mit Wasser und dem beiliegenden
Microfasertuch.
Handrefraktometer
Hersteller Arcarda
Typ: REF5X3
Nach sorgfältiger Reinigung von Klappdeckel und Prisma 1-2 Tropfen der
Probenflüssigkeit auf das Prisma geben. Durch Schließen des Deckels verteilt sich die
Flüssigkeit gleichmäßig. Durch das Okular des Handrefraktometers gegen hellen
Hintergrund sehen und die Skala scharf einstellen. Der Wert wird an derHell/Dunkelgrenze abgelesen.
Handrefraktometer
Hersteller: Sallen
Typ: 320204214
Entfernen Sie nach der Messung Probenreste mit Wasser und
dem beiliegenden Microfasertuch.
Da dieses Refraktometer nicht über eine automatische Temperaturkorrektur verfügt, lesen Sie die Temperatur vom
Anklemm-Thermometer ab und korrigieren Sie den abgelesen
Wert mit Hilfe der Tabelle im Laborordner.
0 1,3330
1 1,3344
2 1,3359
3 1,3373
4 1,3388
5 1,3403
6 1,3418
7 1,3433
8 1,3448
9 1,3463
10 1,3478
11 1,3494
12 1,3509
13 1,3525
14 1,3541
15 1,3557
16 1,3573
17 1,3589
18 1,3605
19 1,3622
20 1,3638
21 1,3655
22 1,3672
23 1,3689
24 1,3706
25 1,3723
26 1,3740
27 1,3758
28 1,3775
29 1,3793
30 1,3811
31 1,3829
32 1,3847
33 1,3865
34 1,3883
35 1,3902
36 1,3920
37 1,3939
38 1,3958
39 1,3978
40 1,3997
Zuckergehalt in Massen-% Brechzahl n
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Internationale Skala 1936 der Brechungszahlen für Zuckerlösungen
Umwertung der Prozentangaben des Zuckerrefraktometers in Brechungszahlen
Temperatur in °C zum abgelesenen Wert addieren
8 -0,72
9 -0,66
10 -0,59
11 -0,54
12 -0,49
13 -0,43
14 -0,38
15 -0,32
16 -0,26
17 -0,20
18 -0,14
19 -0,07
20 0,00
21 0,07
22 0,14
23 0,21
24 0,29
25 0,36
26 0,44
27 0,52
28 0,60
29 0,68
30 0,78
31 0,84
32 0,92
33 0,99
34 1,07
BRIIntegriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Temperaturkorrektur bei von 20°C abweichender Messtemperatur
Zuckerrübenanbau Zur Messung der Frischsäfte bei der Sortenauswahl
Zuckerrohrpflanzungen und während des Reifevorganges zur Bestimmung
des Erntetermines.
Rebenzüchtereien Bei der Leistungsprüfung, beim Sortenanbau und
Versuchsanstalten beim Düngungsversuch.
Weinbau Zur Bestimmung des „Mostgewichts" während des
Reifevorganges und nach der Kelterung.
Fruchtsaftfabriken Zur Qualitätskontrolle frischer Beeren.
Hersteller alkoholfr. Getränke Zur Kontrolle des Zuckergehaltes der verdünnten
Konzentrate in den Abfüllstationen.
Tomatenanbau Zur Feststellung des Reifegrades der Früchte auf den
Feldern sowie zur Beurteilung der für die Saatzucht
am besten geeigneten Pflanzen.
Tomatenverarb. Industrie Zur Kontrolle des Pürees während des Einkochens.
Marmeladen-/Konfitürenfabriken Zur Prüfung des Vorproduktes und zur laufenden
Kontrolle des Kochprozesses.
Zuckerfabriken Zur Messung frischer Rüben-Presssäfte, von
Diffusionssäften, Füllmassen, des ersten und zweiten
Produktes und der Melasse.
Textilindustrie — Webereien Zur Konzentrationsbestimmung an Schlichte-Flotten.
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
BRIAnwendungen für Refraktometer
BRIBRI Testat
Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik
Zur Erlangung des Testats müssen Sie
• das Antestat bestehen
• die Versuchsdurchführung erfolgreich abschließen
• ein Datenblatt ausfüllen.
Der Versuch Brechungsindex endet mit dem Ausfüllen eines Datenblattes. Die dafür
benötigte Excel-Datei 'BRI_Datenblat.xlsm' befindet sich auf dem Desktop Ihres Rechners.
Sie muss im Physiklabor mit Ihrem Namen versehen und ausgedruckt werden.
Achten Sie am Ende des Versuchs darauf, dass die Ergebnisse aus allen Versuchsteilen in die Excel‐Datei 'BRI_Ergebnis.xls' eingetragen wurden und dass Sie diese Datei und Ihre
ausgefüllte Vorlagendatei auf Ihrem Stick abgespeichert haben, sonst können Sie das
Datenblatt nicht ausfüllen.