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19
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 BRI Integriertes Praktikum Mathematik, EDV und Physik

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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

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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.

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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.

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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.

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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

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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

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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

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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.