Le Compendium
Albert Balasse
Polarimètre-Saccharimètre à pénombre de Laurent |
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Polarimètre-Saccharimètre de Laurent de la Société MABILLE à PARIS - L'appareil porte le numéro 7 - Longueur 60 cm - Vers 1900 |
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Le polarimètre est utilisé pour le dosage de solutions possédant un pouvoir rotatoire c'est-à-dire capable de faire tourner le plan de polarisation d'une lumière polarisée monochromatique autour de son axe de propagation. Il permet de mesurer l'angle de rotation de ce plan de polarisation après que la lumière ait traversé un tube contenant la solution étudiée. Par suite, en connaissant cet angle, l'épaisseur de solution traversée et le "pouvoir rotatoire spécifique" de la substance optiquement active en solution, on peut calculer sa concentration. La substance est dite dextrogyre ou lévogyre suivant qu'elle fait tourner le plan de polarisation à droite ou à gauche. Certains de ces appareils sont dédiés à la mesure de la concentration en sucre : ce sont les saccharimètres. Notre appareil présente les deux fonctions, polarimètre et saccharimètre. |
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Le tube polarimétrique qui renferme la solution à étudier est en verre épais, protégé par un cylindre en laiton. Deux obturateurs, également en verre épais, sont maintenus appliqués contre les extrémités rodées de ce tube, par deux bonnettes à ressort. |
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MANIPULATIONS DE PHYSIQUE par A. Leduc - Paris, 1895 |
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Sur l'image de gauche, on observe le cadran avec, au centre, l'oculaire muni de son réglage de "zéro"à l'extrémité du tube renfermant l'analyseur, en haut, l'alidade portant les verniers, le miroir d'éclairage du cercle divisé et la loupe de lecture et à droite, la commande circulaire du pignon qui, engrené sur le pourtour dentelé du cadran, entraine tout l'équipage. |
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Des composants importants du polarimètre de Laurent : |
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. A gauche, un des deux cristaux biréfringents de Nicol - dont on voit ici l'une des faces - et qui forment le polariseur et l'analyseur. |
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. A droite et très petit (le diamètre du diaphragme est égal à 4 mm), protégée entre deux disques en verre, il s'agit de la lame demi-onde coupée suivant l'un de ses axes neutres et qui est positionnée devant le polariseur. Elle ne couvre que la moitié du diaphragme est à l'origine des deux demi-plages visibles dans l'oculaire et que l'on doit amener à égalité de pénombre. Ces demi-plages correspondent à deux vibrations symétriques l'une de l'autre par rapport au bord de la lame demi-onde. Lors du réglage, l'une des demi-plages s'éclaircit, pendant que l'autre s'assombrit ce qui facilite l'opération d'égalisation. |
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Le cadran porte deux graduations concentriques dont les zéros coïncident : 100 divisions saccharimétriques correspondent à la rotation obtenue en interposant une lame de quartz dextrogyre de 1 mm d'épaisseur. Cette rotation équivaut à 21°40' sur l'échelle des degrés d'arc. On obtient un effet identique en observant à la lumière de la raie D du sodium, à la température de 20°C et sous 20 cm, une solution à 16,20 g de sucre de canne pur pour 100 ml. |
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Pour réaliser un dosage polarimétrique ou saccharimétrique, le mode opératoire est le suivant : |
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(1) (2) (3) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Si les deux demi-plages sont également dans la pénombre (2), s'il n'existe entre elles aucune différence de teinte, l'appareil est réglé. Si l'une des demi-plages paraît plus éclairée que l'autre (1 ou 3), on agit sur la vis de réglage du zéro de l'oculaire, dans un sens ou dans l'autre, pour obtenir l'égalité des plages, c'est-à-dire l'équi-pénombre. |
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Si l est la longueur du tube polarimétrique (en dm), c, la concentration en sucre de la solution étudiée (en g/cm3), ρ,
le pouvoir rotatoire spécifique de la substance étudiée et α, l'angle de rotation du plan de polarisation (lue, en degrés d'arc sur le cadran du polarimètre), la loi de Biot α = ρ.l.c permet de déterminer la concentration inconnue c. |
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Le polarimètre est muni d'un dispositif permettant de choisir l'intensité de l'équi-pénombre ce qui peut être très intéressant, par exemple, lors du dosage de solutions colorées et absorbant la lumière. En manœuvrant un levier placé à l'opposé du cadran de lecture par rapport au tube polarimètrique, on provoque une légère rotation du polariseur autour de son axe optique et par rapport aux lignes neutres de la lame demi-onde qui, elle, reste fixe. Dans ces conditions, on diminue l'angle de pénombre et on éclaircit, en même temps, des plages trop sombres pour permettre une bonne lecture. |
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Le levier de réglage de l'angle de pénombre |
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