Лайфхакер от Science-In-Box

Реклама
Лайфхакер от Science-In-Box
В наночемодане есть ликоподий, стёклышки и лазер. Я решила измерить размеры частиц
ликоподия двумя способами- методом седиментации и методом лазерной дифракции и
сравнить их.
Первый способ – метод седиментации. Радиус частицы можно найти по формуле
Стокса:
9ƕℎ
r=√2△𝑑𝑔𝑡 , где:
r – радиус ликоподия
ƕ - [«это»] вязкость воды
ƕ= 0,001н/с* м2
𝑔 =9,8 м/𝑐 2
△ 𝑑=⍴воды -⍴ликоподия(⍴ - плотность)
△𝑑
h-высота
h=10см=0,1 м
t – время, за которое частицы ликоподия осядут на дно
Итак, чтобы по данной формуле вычислить размер частицы, надо узнать время.
Для этого я взяла частички ликоподия, поместила в стакан с горячей водой (высота воды
10 см), и взбалтывая стакан растворила эти частицы. При этом часть из них осталась на
поверхности воды, не растворяясь. Вот что получилось:
Затем, оставив стакан в покое, намного позже я обнаружила, что произошло оседание
частичек ликоподия на дно. Время оседания оказалось большим – 14 часов (или 50400
секунд). Оно-то нам и нужно.
Подставляем под формулу значения, получаем:
9∗0,001∗0,1
9∗10−6
r=√2∗474∗9,8∗50400=468236160=1,910−14м=19 ∗ 10−9 =19мкм
Теперь найдем размер частицы с помощью метода лазерной дифракции.
Взяли красный лазер из наночемоданчика.
Нанесли ликоподий на стёклышко, встряхнули, закрыли другим стёклышком.
Поместили стёклышко между лучом лазера и экраном.
Получили на экране дифракционную картину,
провели измерения:
расстояние от препарата до экрана, ( а=21 см)
расстояние между краями первого темного дифракционного кольца (в= 1,5 см)
Длина волны красного лазера-λ= 650 нм.
По формуле :
Д= 2,44х λха /в
Вычислила диаметр частицы ликоподия
Он получился равным 26 мкм, то есть радиус частицы = 13 мкм.
Получился радиус частицы равный 13 мкм. Дальше я взяла зеленый лазер (λ=532 нм) и
провела эксперимент повторно. Получился такой же результат. 13 мкм.
На основании этого эксперимента можно сделать выводы:
1) Получились примерно одинаковые результаты 16 мкм и 13 мкм
2) второй способ (метод лазерной дифракции) быстрее и точнее, поскольку не зависит
от внешних условий среды
3) для улучшения измерений методом седиментации надо применять центрифугу (для
увеличения ускорения свободного падения).
Работу выполнила ученица 10 класса «А»
ГБОУ Лицея №1575 Петрова Мария
Скачать