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实验四_用紫外分光光度法测高聚物的组成(高分子物理实验)

实验四_用紫外分光光度法测高聚物的组成(高分子物理实验)
实验四_用紫外分光光度法测高聚物的组成(高分子物理实验)

实验四用紫外分光光度法测高聚物的组成

一、实验目的:

1.掌握紫外吸收光谱的原理和分析方法。

2.了解紫外光谱在高聚物工业中的应用。

3.测定共聚物的组成。

二、实验原理

一般波长50-400nm的光波为紫外光,其中从200nm到400nm之间为近紫外光区,因为在这一区间紫外光能通过空气和石英玻璃,要具备这区间的紫外分光光度计,构造不复杂,容易推广。小于200nm的紫外光称为远紫外光区,因为这区间紫外光能被空气中的氧吸收,只能在真空中进行工作,要制造这光区的紫外分光光度计很复杂不易推广。

高聚物大部分是以共价键结合起来的,共价键有σ键和π键中电子的运动各有不同形式的成键轨道,分别称为σ轨道和π轨道。有一成键轨道存在,必须伴随有一个相应的反键轨道(用σ*、π*表示),稳定分子中的各个原子的价电子,都分布在σ轨道和π轨道中运动,反键轨道一般都是空着,电子从成键轨道跃迁到反键轨道,需要吸收一定的能量,这种能量是量子化的。

有些原子如氮、氧、卤等元素等它们的外层电子除参与σ键和π键生成外,还有未参于成键的孤电子对,它们各自在非键轨道上运动,以“n”轨道表示,这些电子的轨道能量在原子结合而成分子的过程中基本没有变化。

一般说来,在大部分的高聚物中,电子由于吸收光子而跃迁到反键轨道,其波长及相应的能量大致如表1。

表1 各种电子的跃迁、波长及相应的能量

从表中可以看出,σσ*和ππ*的跃迁,吸收的波长都在远紫外区,只有n π*的跃迁是在近紫外区,另外如分子中存在多个双键构成共轭体系时其ππ*跃迁能量大为降低,使它的吸收波长出现在近紫外区,属于近紫外光区的吸收波长,可用一般的紫外分光光度计测定。远紫外光区因仪器复杂而很难测定。

在近紫外光区有吸收波长的基团或结构称为发色团,凡有不成键电子对的基团连接在其共轭双键上,能使共轭体系吸收光波移向长波长一端,如-OH、-NH2、-SH,卤素等为助色团,使吸收向波长长一端移动的称为向红效应(或称红移),向短波一端移动的称向紫效应。

由于一般具有紫外光谱的化合物,其消光指数ε值都很高而且重复性好,因此用作结构或组成的定量分析,是一个即灵敏又准确的方法。

本实验就是用紫外光谱对苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚物的组成进行定量分析。 某一化合物的吸光度(A )与浓度(C )的关系是服从朗伯——比耳定律:

LC I I A ε==/log 0

式中,ε为消光系数,L 为吸收层厚度,I 0、I 分别为入射光和透过光的强度,ε在数值上等于单位浓度和单位吸收层度下的吸光度,如果浓度单位为克/升,厚度单位为厘米,那么ε定名为比消光系数,若浓度单位为克分子/升时,其ε定名为摩尔消光系数。

根据吸收定律之加和性,多组分混合物或共聚物的吸光度等于各单独组分吸光度的总和:

A =A 1+A 2+…….

式中A 1、A 2表示单独组分在一定波长下的吸光度,吸光度服从加和性规律使得多元组合份混合物(或共聚物)的定量分析成为可能。

已知聚苯乙烯(Pst )和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )在265nm 波长均有吸收,但吸收强度差别很大,Pst 吸收得多,消光系数(s ε)大,PMMA 吸收少,消光系数(m ε)小,

将一组不同配比的Pst 和PMMA 的混合物溶于氯仿,制成一定浓度(约10-3M )的氯仿溶液,在紫外分光光度计测定265nm 处的吸光度(A )则:

m m s s LC LC A εε+=

其中s ε、m ε为比消光系数,C s 、C m 单位为克/升,将上式整理得:

A=CL m ε+ CL )(m s εε-W s =( C s +C m ) L m ε+( C s +C m ) )(m s εε-m

s s C C C + m m s s LC LC εε+=

A=CL m ε+ CL )(m s εε-W s =a + b W s

其中C=C s +C m ,m

s s s C C C W +=,将一组A 对W s 作图得一标准工作线。 今假定在共聚体中上式关系同样成立,测出共聚物的氯仿溶液在265nm 的吸光度,对照标准工作线即可求出共聚物的组成。

三、 实验仪器和药品

(1) 仪器:紫外分光光度计、电子交流稳压器、10ml 容量瓶

(2) 药品:聚苯乙烯(Pst )、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA )、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共

聚物、氯仿

四、实验步骤

1.取3个25ml容量瓶,洗净烘干,配置20 mg/ml Pst、PMMA、Pst –PMMA三氯甲烷溶

液。

2.取3个10ml容量瓶按下表的比例,稀释到刻度,摇匀,总浓度为2 mg/ml。于265nm

处测定吸光度。

3. 取1个10ml容量瓶,配置2 mg/ml Pst –PMMA三氯甲烷溶液。于265nm处测定吸光度。

五、数据处理

1.由步骤2所得数据作图,并用最小二乘法求工作曲线A = a + b W s

2.求未知物的组成

六、思考题

1.紫外分光光度计测高聚物的结构和组成,受到哪些限制?

2.进行紫外光谱测定是否可用一般玻璃器皿?为什么?

高分子化学与物理发展前景

高分子化学与物理 星期五, 02/26/2010 - 05:25 — wangting 高分子化学与物理 第一、专业介绍 高分子化学与物理是以高分子材料为基本研究对象的交叉学科,是高分子科学的基础。与化学的其它二级学科相比,它与现代物理学有着更加深刻的连带关系,其发展更加依赖于化学和物理学的进步,同时也对这两大轴心科学的进步产生深刻影响。高分子化学与物理研究的主要目的,是通过研究高分子材料的结构及化学、物理性质,设计、创制出高性能的高分子材料和制品。近年来,工业发展对新材料的大量需求和现代科技尤其纳米科技的飞速进展,从两方面极大地推动了该研究领域的深入发展。具有高强度和耐高温、强辐射等恶劣环境条件的特种高分子材料,具有特殊光、电、磁性能以及高效率能量传递和转化性能的高分子材料,具有对化学和生物多种刺激发生智能反应的高分子材料,环境友好高分子材料,医药高分子材料等不断涌现,为高分子化学与物理研究提出了全新的课题和广阔的研究空间。 第二、培养方案 各研究生招生单位的研究方向有所不同,在此,以北京大学为例: 1、研究方向 01.高分子可控合成与材料制备 02.高分子溶液及凝聚态物理

03.特种与高性能高分子材料 04.生物医用与环境友好高分子材料 05.光电功能高分子材料及相关器件 2、培养目标 掌握马克思主义、毛泽东思想的基本原理,坚持四项基本原则,热爱祖国,遵纪守法,品德良好,具备严谨的科学态度和优良学风,树立愿为社会主义现代化建设做贡献的思想。 具备良好的化学基础知识和实验技能训练,熟练的外语基础,初具独立开展科学研究的能力,能胜任本学科有关教学和解决实际问题。 3、硕士研究生入学考试科目 1)101思想政治理论 2 )201英语一 3 )607综合化学I (无机化学、有机化学) 4 )813综合化学II (分析化学和仪分、物化和结构) (各研究生招生单位的研究方向有所不同,以上以北京大学为例) 第三、推荐院校 全国高校中实力较强招生院校: 吉林大学、复旦大学、南开大学、北京大学、中山大学、南京大学、浙江大学、四川大学、上海交通大学、华南理工大学、中国科学技术大学、北京化工大学、清华大学、武汉大学、兰州大学……

大学物理实验思考题完整版(淮阴工学院)

实验一:物体密度 1、量角器的最小刻度是0.5.为了提高此量角器的精度,在量角器上附加一个角游标,使游标30个分度正好与量角器的29个分度的等弧长。求:(1、)该角游标的精度;( 2、)如图读数 答案:因为量角器的最小刻度为30’.游标30分度与量角器29 分度等弧长,所以游标精度为30/30=1,图示角度为149。45’ 2、测定不规则的固体密度时,若被测物体浸入水中时表面吸附着水泡,则实验结果所得密度值是偏大还是偏小?为什么? 答案:如果是通过观察水的体积的变化来测量不规则物体的体积,那么计算的密度会减小,因为质量可以测出,而吸附气泡又使测量的体积增大(加上了被压缩的气泡的体积)所 以密度计算得出的密度减小 实验二:示波器的使用 1、示波器有哪些组成部分?每部分的组成作用? 答案:电子示波器由Y偏转系统、X偏转系统、Z通道、示波管、幅度校正器、扫描时间校正器、电源几部分组成。 Y偏转系统的作用是:检测被观察的信号,并将它无失真或失真很小地传输到示波管的垂直偏转极板上。 X偏转系统的作用是:产生一个与时间呈线性关系的电压,并加到示波管的x偏转板上去,使电子射线沿水平方向线性地偏移,形成时间基线。 Z通道的作用是:在时基发生器输出的正程时间内产生加亮信号加到示波管控制栅极上,使得示波管在扫描正程加亮光迹,在扫描回程使光迹消隐。 示波管的作用是:将电信号转换成光信号,显示被测信号的波形。 幅度校正器的作用是:用于校正Y通道灵敏度。 扫描时间校正器的作用是:用于校正x轴时间标度,或用来检验扫描因数是否正确。 电源的作用是:为示波器的各单元电路提供合适的工作电压和电流。 2、为什么在实验中很难得到稳住的李萨如图形,而往往只能得到重复变化的某一组李萨如图形? 答案:因为在实验中很难保证X、Y轴的两个频率严格地整数倍关系,故李莎茹图形总是在不停旋转,当频率接近整数倍关系时,旋转速度较慢; 实验三:电位差计测量电动势 1、测量前为什么要定标?V0的物理意义是什么?定标后在测量Ex时,电阻箱为什么不能在调节? 答案:定标是因为是单位电阻的电压为恒定值,V0的物理意义是使实验有一个标准的低值,电阻箱不能动是因为如果动了电阻箱就会改变电压,从而影响整个实验;为了保持工 作电流不变.设标准电压为En,标准电阻为Rn,则工作电流为I=En/Rn,保持工作电流不变,当测量外接电源时,调节精密电阻Ra,使得电流计示数为零,有E=I*Ra,若测试过程中调节了电位器Rc,则导致I产生变化,使测得的E不准(错误)

普通物理实验思考题及答案

实验一. 1求λ时为何要测几个半波长的总长? 答:多测几个取平均值,误差会减小 2为何波源的簧片振动频率尽可能避开振动源的机械共振频率? 答 当簧片达到某一频率(或其整数倍频率)时,会引起整个振动源(包括弦线)的机械共 振,从而引起振动不稳定。 3弦线的粗细和弹性对实验各有什么影响,应该如何选择? 答 弦线应该比较细,太粗的话会使振动不明显,弹性应该选择较好的,因为弹性不佳会造 成振动不稳定 4横波在弦线上传播的实验中,驻波是由入射波与反射波迭加而成的,弦线上不振动的点称 为波节,振动最大的点称为波腹,两个波节之间的长度是半波长 5因振簧片作水平方向的振动,理论上侧面平视应观察不到波形,你在实验中平视能观察得 到吗?什么情况能观察到,为什么? 答 平视不能观察到,因为。。。。。。 6为了使lg λ—lgT 直线图上的数据点分布比较均匀,砝码盘中的砝码质量应如何改变? 答 每次增加相同重量的砝码 实验二. 1.外延测量法有什么特点?使用时应该注意什么问题? 答 当需要的数据在测量数据范围之外而不能测出,为了求得这个值,采用作图外推求值的 方法,即先用已测的数据绘制出曲线,再将曲线按原规律延长到待求值范围,在延长线部分 求出所需要的值 使用时要注意在所要值两边的点要均衡且不能太少并且在研究的范围内 没有突变的情况 2.物体的固有频率和共振频率有什么不同?它们之间有何联系? 答 物体的固有频率和共振频率是不同的概念,固有频率指与方程的根knl=4.7300对应的振 动频率,它们之间的关系为f 固= f 共2^4/11Q 前者是物体的固有属性,由其结构,质量材质等决定,而后者是当外加强迫力的频率等于物 体基频时,使其发生共振时强迫力的频率 实验三. 1.为什么实验应该在防风筒(即样品室)中进行? 答:因为实验中的对公式 要成立的条件之一是:保证两样品的表面状况相同,周围介质(空气)的性质不变, m:强迫对流时m=1;自然对流时m=5/4; (实验中为自然冷却即自然对流) 所以实验要在防风筒(即样品室)中进行,让金属自然冷却。 2.用比较法测定金属的比热容有什么优点?需具备什么条件? 答:优点是可以简单方便测出待测金属的比热容。如果满足下列条件:两样品的形状尺寸都 相同(例如细小的圆柱体);两样品的表面状况也相同; 于是当周围介质温度不变(即室温恒定),两样品又处于相同温度时,待测金属的比热容为: 3.如何测量不同的金属在同一温度点的冷却速率? 答:法一:测出不同金属在该温度点附近下 降相同的温度差Δθ以及所需要的时间Δt,可 得各个金属在该温度点的冷却速率。 法二:通过实验,作出不同金属的θ~t 冷却曲线,在各个冷却曲线上过该温度点切 线,求出切线的斜率,可得各温度点的冷却速率。 4、可否利用本实验中的方法测量金属在任意温度时的比热容?

高分子物理实验思考题(自整理)资料

实验一黏度法测定聚合物分子量 1.实验操作中,哪些因素对实验结果有影响? 粘度管口径,粘度管是否垂直及是否干净,溶液密度,人的读数误差,秒表精度等等。 2.如何测定mark-houwink方程中的参数k,α值? 答:将聚合物式样进行分级,获得分子量从小到大比均一的组分,然后测定各组分的平均分子量及特性粘度[η]=kMα,两边取对数,作图得斜率和截距。 实验二偏光显微镜法观察聚合物球晶 1.聚合物结晶体生长依赖什么条件,在实际生产中如何控制晶体的形态? 依赖于分子结构的对称性与规整性,以及温度,浓度,成核剂,杂质,机械力等条件。 ①控制形成速度:将熔体急速冷却生成较小球晶,缓慢冷却则生成较大球晶 ②采用共聚的方法:破坏链的均一性和规整性,生成小球晶3外加成核剂可获得甚至更微小的球晶。 实验三扫描电镜观察物质表面微观结构 1.为什么样品边缘或者表面斜坡处比较亮? 因为扫描电镜收集的是二次电子,通过收集的二次电子成像,而样品的边缘和斜坡处由于形貌都比较尖锐突出,所以对二次电子的反射强度高,因而在边缘和斜坡处的图像比较发亮。 2. 电镜的固有缺陷有哪几种?像闪是怎样产生的? 球差,色差,衍色差,像闪。极革化材料加工精度,极革化材料结构和成分不均匀性影响磁饱和,导致场的不均匀性造成像闪。

实验四DSC,DTA 1.解释DSC和DTA测试原理的差异 DTA是测量试样和参比物的温度差,而DSC使试样和参比物的温度相等,而测的是维持试样和参比物的温度相等所需要的功率 DTA:测温差,定性分析,测温范围大,灵敏性低 DSC:测能量差,定量分析,精度高,测温范围小(相对DTA)灵敏度高 2.同一聚合物样品,TGA测试得到样品分解温度及分解步骤有差异,可能原因是什么? 1,通入气体的种类即气氛不同,N2不参与反应,热效应小,影响不大;2升温速率不同,如果升温速率太快反应温度就会不均匀不能得到准确的峰,相反,试量少一些温度会相对均匀,就可以得到尖锐的峰形和相对准确的峰温;3,实验开始时仪器的校准不准确;4样品用量的多少,用量多一点好,在侧重感相同的情况下,可以得到较高的相对精度。 实验五电子拉力机测定聚合物的应力-应变曲线 1. 拉伸速度对测试结果有何影响? 一般情况下,拉伸速度越大,所测得的强度值越高。在低的拉伸速度下,有充足的时间利于缺陷的发展,从而强度值较小,而较大的拉伸速度下,材料的断裂主要是其化学键的破坏引起,测得的强度值较大。 2. 根据拉伸过程中屈服点的表现、伸长率大小及断裂情况,应力-应变曲线大致可分为几种类型? 目前大致可归纳成5种类型

高分子化学与物理实验指导书总结

高分子化学与物理实验指导书

1. 实验课时间安排 高分子化学实验是在学生主修《高分子化学与物理》课程基础上开设的。其中学时安排如下: 2. 预习情况检查方式 要求学生在实验前必须做好实验预习,否则不予参加实验。实验预习主要包括以下两个方面的内容: 1、检查实验预习报告(预习报告要求包括实验目的、实验原理、实验所需仪器及药品、实验步骤等) 2、老师在实验前要检查学生的实验预习情况,可采取口头提问的方式了解学是对实验的预习情况。 3. 相关知识的讲解 针对高分子化学开设的不同实验,指导教师要做好相关的讲解工作。主要包括:实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 实验二酚醛树脂的缩聚 实验三PP球晶观察 实验四PS粘均分子量测定

实验一甲基丙烯酸甲酯的本体聚合 一、实验目的 1. 掌握自由基本体聚合的原理及合成方法; 2. 了解有机玻璃的生产工艺。 二、实验原理 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称有机玻璃。有机玻璃广泛用在工业、农业、军事、生活等的各个领域,如飞机、汽车的透明窗玻璃、罩盖等。在建筑、电气、医疗卫生、机电等行业也广泛使用,如制造光学仪器、电器、医疗器械、透明模型、装饰品、广告铭牌等。每年全世界要消耗数以百万吨的有机玻璃及其制品。 工业上制备有机玻璃主要采用本体、悬浮聚合法,其次是溶液和乳液法。而有机玻璃的板、棒、管材制品通常都用本体浇铸聚合的方法来制备。如果直接做甲基丙烯酸甲酯的本体聚合,则由于发热而产生气体只能得到有气泡的聚合物。如果选用其它聚合方法(如悬浮聚合等)由于杂质的引入,产品的透明度都远不及本体聚合方法。因此,工业上或实验室目前多采用浇注方法。即:将本体聚合迅速进行到某种程度(转化率 10% 左右)做成单体中溶有聚合物的粘稠溶液(预聚物)后,再将其注入模具中,在低温下缓慢聚合使转化率达到 93 ~ 95% 左右,最后在 100 ℃下聚合至反应完全。其反应方程式如下: 本实验采用本体聚合法制备有机玻璃。本体聚合是在没有介质存在的情况下进行的聚合反应,体系中可以加引发剂,也可以不加引发剂。按照聚合物在单体中的溶解情况,可以分为均相聚合和多相聚合两种:聚合物溶于单体,为均相聚合,如甲基丙烯酸甲酯,苯乙烯等的聚合;聚合物不溶于单体,则为多相聚合,如氯乙烯,丙烯腈的聚合。 本体聚合中因为体系中无介质存在,反应是粘度不断增大,反应热不容易排出,局部容易过热,导致单体气化或聚合物裂解,结果产品内有气泡或空心。在甲基丙烯酸甲酯聚合过程中甚至会使反应进入爆炸聚合阶段(爆聚),所以反应必须严格控制温度。

大学物理实验报告及答案

(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!) 大学物理实验报告答案大全(实验数据及思考题答案全包括) 伏安法测电阻 实验目的(1) 利用伏安法测电阻。 (2) 验证欧姆定律。 (3) 学会间接测量量不确定度的计算;进一步掌握有效数字的概念。 U 实验方法原理根据欧姆定律,R =,如测得U 和I 则可计算出R。值得注意的是,本实验待测电阻有两只, I 一个阻值相对较大,一个较小,因此测量时必须采用安培表内接和外接两个方式,以减小测量误差。 实验装置待测电阻两只,0~5mA 电流表1 只,0-5V 电压表1 只,0~50mA 电流表1 只,0~10V 电压表一只,滑线变阻器1 只,DF1730SB3A 稳压源1 台。 实验步骤本实验为简单设计性实验,实验线路、数据记录表格和具体实验步骤应由学生自行设计。必要时,可提示学生参照第2 章中的第2.4 一节的有关内容。分压电路是必须要使用的,并作具体提示。 (1) 根据相应的电路图对电阻进行测量,记录U 值和I 值。对每一个电阻测量3 次。 (2) 计算各次测量结果。如多次测量值相差不大,可取其平均值作为测量结果。 (3) 如果同一电阻多次测量结果相差很大,应分析原因并重新测量。 数据处理 (1) 由?U =U max ×1.5% ,得到?U 1 = 0.15V,?U2 = 0.075V ; (2) 由?I = I max ×1.5% ,得到?I 1 = 0.075mA,?I 2 = 0.75mA; (3) 再由u= R ( ?U )2 + ( ?I ) 2 ,求得u= 9 ×101?, u= 1?; R 3V 3I R1 R2 (4) 结果表示R1 = (2.92 ± 0.09) ×10光栅衍射实验目的 (1) 了解分光计的原理和构造。 (2) 学会分光计的调节和使用方法。?, R 2 = (44 ±1)? (3) 观测汞灯在可见光范围内几条光谱线的波长实验方法原理

物理实验思考题答案

物理实验全解 实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B 和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交变电场,材料会发生机械形变,这被称为逆压电效应。声速测量仪中换能器S1作为声波的发射器是利用了压电材料的逆压电效应,压电陶瓷环片在交变电压作用下,发生纵向机械振动,在空气中激发超声波,把电信号转变成了声信号。换能器S2作为声波的接收器是利用了压电材料的压电效应,空气的振动使压电陶瓷环片发生机械形变,从而产生电场,把声信号转变成了电信号。

《高分子物理实验讲义》

实验1 平衡溶胀法测定交联聚合物的溶度参数与交联度 溶度参数是与物质的内聚能密度有关的热力学参数,实际上也是表征分子间作用力的物理量。在高分子溶液性质的研究中以及生产实际中,常常凭借溶度参数来判断非极性体系的互溶性。例如,溶度参数对聚合物的溶解、油漆和涂料的稀释、胶黏剂的配制、塑料的增塑、聚合物的相容性、纤维的溶液纺丝等等,都有一定的参考价值。 对于交联聚合物,与交联度直接相关的有效链平均分子量 C M 是一个重要的结构参数,C M 的大小对交联聚合物的物理机械性能具有很大的影响。 因此,测定和研究聚合物的溶度参数与交联度十分重要,平衡溶胀法是间接测定交联聚合物的溶度参数与有效链平均分子量 C M 的一种简单易行的方法。另外还可间接测得高分子-溶剂的相互作用参数1x 。 一、实验目的: (1)了解溶胀法测聚合物溶度参数及 C M 的基本原理。 (2)掌握重量法测交联聚合物溶胀度的实验技术。 (3)粗略地测出交联聚合物的溶度参数、C M 及1x 。 二、实验原理: 聚合物的溶度参数不像低分子化合物可直接从汽化热测出,因为聚合物分子间的相互作用能很大,欲使其汽化,势必裂解为小分子,所以只能用间接的方法测定,平衡溶胀法是其中的一种方法。交联结构的聚合物不能为溶剂所溶解,但能吸收大量的溶剂而溶胀。溶胀过程中,溶剂分子渗入聚合物内使体积膨胀,以致引起三维分子网的伸展,而分子网受到应力产生了弹性收缩力,阻止溶剂进入网状链。当这两种相反的倾向相互抵消时,即溶剂分子进入交联网的速度与被排出的速度相等,就达到了溶胀平衡态。 溶胀的凝胶实际上是聚合物的溶解液,能溶胀的条件与线性聚合物形成溶液相同。根据热力学原理,聚合物能够在液体中溶胀的必要调节是混合自由能 m F <0 ,而

高分子材料物理化学实验复习

一、热塑性高聚物熔融指数的测定 熔融指数 (Melt Index 缩写为MI) 是在规定的温度、压力下,10min 内高聚物熔体通过规定尺寸毛细管的重量值,其单位为g 。 min)10/(600 g t W MI ?= 影响高聚物熔体流动性的因素有内因和外因两个方面。内因主要指分子链的结构、分子量及其分布等;外因则主要指温度、压力、毛细管的内径与长度为了使MI 值能相对地反映高聚物的分子量及分子结构等物理性质,必须将外界条件相对固定。在本实验中,按照标准试验条件,对于不同的高聚物须选取不同的测试温度与压力。因为各种高聚物的粘度对温度与剪切力的依赖关系不同,MI 值只能在同种高聚物间相对比较。一般说来,熔融指数小,即在 12、 34测定取向度的方法有X 射线衍射法、双折射法、二色性法和声速法等。其中,声速法是通过对声波在纤维中传播速度的测定,来计算纤维的取向度。其原理是基于在纤维材料中因大分子链的取向而导致声波传播的各向异性。 几个重要公式: ①传播速度C=)/(10 )(106 3 s km t T L L ??-?- 单位:C-km/s ;L-m ;T L -?s ;△t-?s ②模量关系式 2 C E ρ= ③声速取向因子 22 1C C f u a -= ④?t(ms)=2t 20-t 40(解释原因)

Cu 值(km/s ):PET= 1.35,PP=1.45,PAN=2.1,CEL=2.0 (可能出选择题) 测定纤维的C u 值一般有两种方法:一种是将聚合物制成基本无取向的薄膜,然后测定其声速值;另一种是反推法,即先通过拉伸试验,绘出某种纤维在不同拉伸倍率下的声速曲线,然后将曲线反推到拉伸倍率为零处,该点的声速值即可看做该纤维的无规取向声速值C u (见图1)。 思考题: 1、影响实验数据精确性的关键问题是什么? 答:对纤维的拉伸会改变纤维的取向。所以为保证测试的精确性,每种纤维试样至少取3根以上迸行测定。 2、比较声速法与双折射法,两者各有什么特点? 三、光学解偏振法测聚合物的结晶速度 (无计算题,最好知道公式。背思考题。) 测定聚合物等温结晶速率的方法:比容、红外光谱、X 射线衍射、广谱核磁共振、双折射法等。 本实验采用光学解偏振法,它具有制样简便、操作容易、结晶温度平衡快、实验重复性好等优点。 实验原理:由实验测定等温结晶的解偏振光强-时间曲线,从曲线可以看出,在达到样品的热平衡时间后,首先是结晶速度很慢的诱导期,在此期间没有透过光的解偏振发生,而随着结晶开始,解偏振光强的增强越来越快,并以指数函数形式增大到某一数值后又逐渐减小,直到趋近于一个平衡值。对于聚合物而言,因链段松弛时间范围很宽,结晶终止往往需要很长时间,为了实验测量的方便,通常采用 2 1 1t 作为表征聚合物结晶速度的参数,2 1t 为半结晶期。 即为图2中 2 1 0=--∞∞I I I I t 时所对应的时间。 聚合物结晶过程可用下面的方程式描述: n Kt e C -=-1 。式中:C 为t 时刻的结晶度;K 为 与成核及核成长有关的结晶速度常数;n 为Avrami 指数,为整数,它与成核机理和生长方式有关。 若将上式左边对lg t 作图得一条直线,其斜率为Awami 指数n ,截距就是lg K 。 本实验以等规聚丙烯粒料为试样,采用结晶速度仪测定其结晶速率。 思考题: 1、聚合物的结晶速度与哪些因素有关? 答:分子主链结构,取代基侧链,分子量;温度,压力,应力、添加剂等。 2、根据实验图分析结晶温度对结晶速度的影响。 四、差示扫描量热法测定聚合物等温结晶速率 实验原理:采用DSC 法测定聚合物的等温结晶速率时,首先将样品装入样品池,加热到熔点以上某温度保温一段时间,消除热历史,然后迅速降到并保持某一低于熔点的温度,记录结晶热随时间的变化,如图1(a )。可以看到随结晶过程的进行,DSC 谱图上出现一个结晶放热峰。当曲线回到基线时,表明结晶过程已完成。记放热峰总面积为A0,从结晶起始时刻(t 0)到任一时刻t 的放热峰面积A t 与A 0之比 2 I I +∞0 I ∞ I i τ0 t 2 1 t ∞ 解偏振光强 时间 图2 等温结晶的解偏振光强—时间曲线 结晶在Tg 和Tm 之间。靠近Tg , 链段难运动;靠近Tm ,晶核难生

大学物理实验课后答案

实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1.列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式,并注明单位。 霍尔系数,载流子浓度,电导率,迁移率。 2.如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向,如何判断样品的导电类型? 以根据右手螺旋定则,从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向,若测得的霍尔电压为正,则样品为P型,反之则为N型。 3.本实验为什么要用3个换向开关? 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响,需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向,因此就需要2个换向开关;除了测量霍尔电压,还要测量A、C间的电位差,这是两个不同的测量位置,又需要1个换向开关。总之,一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1.若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,按式(5.2-5)测出的霍尔系数比实际值大还是小?要准确测定值应怎样进行? 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交,则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定,就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交,或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2.若已知霍尔器件的性能参数,采用霍尔效应法测量一个未知磁场时,测量误差有哪些来源? 误差来源有:测量工作电流的电流表的测量误差,测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差,测量霍尔电压的电压表的测量误差,磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态?为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定? 答:缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮,使交流毫伏表指针指示达到最大(或晶体管电压表的示值达到最大),此时系统处于共振状态,显示共振发生的信号指示灯亮,信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置,当发射换能器S1处于共振状态时,发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处,媒质压缩形变最大,则产生的声压最大,接收换能器S2接收到的声压为最大,转变成电信号,晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置,即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定,可以容易和准确地测定波节的位置,提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的? 答:压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力,发生机械形变时,会发生极化,同时在极化方向产生电场,这种特性称为压电效应。反之,如果在压电材料上加交

最新物理实验思考题答案讲课教案

1、电磁感应【Q】在实验中我们发现,旋转的铝盘会对磁铁产生牵引力,发过来磁铁也会对铝盘有一个反作用力(磁阻尼力),这个阻尼力会影响实验精度吗?【A】并不会影响实验精度,且铝盘会以一个恒定的频率在转动!原因:步进电机的工作原理,是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。因此,在非超载的情况下,电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数,而不受负载变化的影响。【Q】大家是否发现在我们这个实验中,铝盘上面挖了六个小孔,你们认为这些小孔会对牵引力产生影响吗?【A】小孔会对牵引力产生影响,牵引力相比没孔的铝盘会变小;每一根铝丝两端都会产生感应电动势,铝盘就相当于多个电源的并联,但是由于小孔的存在,产生的电流可能不稳定,牵引力会有小幅波动,但是小孔并不是改变磁通量的“罪魁祸首【Q】测量磁悬浮力或牵引力时,永磁体的位置对结果有什么影响?比如正对着铝盘圆心与偏离角度的区别;还有永磁体靠近铝盘中心时所受的力与磁体位于铝盘边缘时相比,大小

如何?【A】做了几次试验,发现当磁铁在盘内较大距离时力不大,到盘边时较大,远离盘后减小。可推知力与磁铁到盘中心的距离是一个单峰的函数,有水平渐近线。【Q】大家想一下,如果那个轴承完全无摩擦,那么它的转速会无限增大吗?【A】【Q】如何改进??【A】此实验的磁悬浮力和磁牵引力装置应增加一个角度指针,因为我们在做距离和力的大小的关系试验中,每次都要将测力器杆取出,然后重新固定,这当中是不是会因为角度的不同产生较大的误差呢?所以可以增加一个角度小指针,来校正测力杆放置的方向,减免误差我们是准备加一个升降装置的,最好带刻度的。 1.测量磁悬浮传动系统的轴承转速时,测得的转速不是很稳定,而转速的测定时以一定时间内通过轴承的光束的个数为依据的。所以我建议增加轴承上计数孔的个数,这样测得的数目会增多,可以减小不稳定因素的干扰,所得读数会相对集中一些。 2.我做实验时的传感器支架稳定性不好,每次垫一个垫片测磁牵引力和磁悬浮力时,旋转的铝盘很容易擦到永磁铁。不仅如此,

(推荐)《高分子物理实验》word版

南昌大学实验报告 实验项目名称:_______膨胀计法测定聚合物的玻璃化转变温度______________学生姓名:____________ 学号:___________ 专业班级:______________实验类别:基础专业实验类型:验证综合设计 创新 实验要求:必修选修实验日期:___________ 实验成绩:________ 一、实验目的 1. 了解膨胀计测量聚合物玻璃化温度的方法。 2. 深入理解自由体积概念在高分子学科中的重要性。 二、实验基本原理 在玻璃态下,由于链段运动被冻结,自由体积也被冻结,聚合物随温度升高而发 T以上,除了正常的分子生的膨胀只是由于正常的分子膨胀过程造成的,而在 g 膨胀过程外,还有自由体积的膨胀,因此高弹态的膨胀系数比玻璃态的膨胀系数 T就要发生斜率的变化。 来得大。若以比容对温度作图,在 g 三、主要仪器设备及耗材 膨胀计、水浴及加热器、颗粒状尼龙6、丙三醇。 四、实验步骤 1. 洗净膨胀计,烘干。装入尼龙6颗粒至比重瓶的4/5体积。 2. 在膨胀管内加入丙三醇作为介质,用玻璃棒搅动(或抽气)使膨胀管内没有气泡。 3. 再加入丙三醇至比重瓶口,插入毛细管,使丙三醇的液面在毛细管下部,磨口接头用弹簧固定,如果管内发现有气泡要重装。 4. 将装好的膨胀计浸入水浴中,于30C恒定20min后,设置最高温度为60C,控制水浴升温速率约为1.25C/min。

5. 读取水浴温度和毛细管内丙三醇液面的高度,从30~55 C 每升高1C 读数一次(升温速率控制为0.5C/min ),到55C 为止。 6. 毛细管内液面高度对温度作图。从直线外延点求得升温速度 1.25 C/min 下尼龙6的g T 。 五、实验数据及处理结果 3.3 3.4 3.5 3.6 3.73.8 3.9 4.0 h /m m Tamperature /o C 升温速度1.25C/min 下尼龙6的g T 为44C 。 六、思考讨论题或体会或对改进实验的建议 略 七、参考资料 1.何平笙,杨海洋,朱平平,瞿保均. 高分子物理实验. 合肥:中国科学技术大学出版社,2002 2.陈义旺. 高分子物理实验补充讲义. 南昌大学,2006

高分子化学与物理实验

高分子化学与物理实验一、实验课程: 高分子化学与物理 二、实验项目: 三、实验教材: 《高分子化学与物理实验教程》,卢神州,自编 四、主要仪器设备: 膨胀计20个

稀释型乌氏粘度计20个 GJY-III型光学解偏振仪2台 RL—11B1熔体流动速率测定仪2台五、实验教学课件

实验1 乙酸乙烯酯的乳液聚合 1 实验目的 了解乳液聚合的基本原理并掌握相应的实验技术。 2 试验仪器、工具及试样 (1)试剂和试样: 乙酸乙烯酯(化学纯),过硫酸铵(化学纯),聚乙烯醇(PV A1788)(化学纯),乳化剂OP-10(化学纯),邻苯二甲酸二丁酯(化学纯),碳酸氢钠(化学纯) (2)试验仪器和工具: 水浴锅(1000ml),增力搅拌器,聚四氟乙烯搅拌棒,变压器(1KV),滴液漏斗(磨口,60ml),球形冷凝管(磨口),温度计(0~100℃),量筒(100ml,50ml,10ml),烧杯(250ml,50ml,10ml),移液管(10ml,5ml,1ml),三口磨口烧瓶(250ml(19×3)),玻璃棒,封闭电炉(1000瓦)、氮气瓶(高纯氮),电子天平 3 基本知识 聚乙酸乙烯酯是由乙酸乙烯酯在光或过氧化物引发下聚合而得。根据反应条件,如反应温度、引发剂浓度的不同,可以得到分子量从几千到十几万的聚合物。聚合反应可按本体、溶液或乳液等方式进行。采用何种方法决定于产物的用途。如果作为涂料或粘合剂,则采用乳液聚合方法。聚乙酸乙烯酯胶乳漆具有水基漆的优点,即粘度较小,而分子量较大,不用易燃的有机溶剂。作为粘合剂时(俗称白胶),无论木材、纸张和织物,均可使用。 乙酸乙烯酯乳液聚合的机理与一般乳液聚合相同。采用过硫酸盐为引发剂,为使反应平稳进行,单体和引发剂均需分批加入。聚合中最常用的乳化剂是聚乙烯醇。实践中还常把两种乳化剂合并使用,乳化效果和稳定性比单独用一种要好。本实验采用聚乙烯醇和OP-10两种乳化剂。 单体纯度、引发剂以及聚合温度和转化率等都对产物分子量有很大影响。另外,由于乙酸乙烯酯自由基活性很高,容易对聚合物发生链转移而形成支链或交联产物。 4 实验方法与操作步骤 在装有搅拌器、回流冷凝管与滴液漏斗的三颈瓶中加入乳化剂[注1](6g聚乙烯醇溶于78ml 蒸馏水及1g乳化剂OP-10)及20ml乙酸乙烯酯。称1g过硫酸铵[注2],用5ml水溶解于小烧

大学物理实验思考题

测非线性电阻的伏安特性 [思考题]: ⒈从二极管伏安特性曲线导通后的部分找出一点,根据实验中所用的电表,试分析若电流表接,产生的系统误差有多大?如何对测量结果进行修正? 答:如图5.9-1,将开关接于“1”,称电流表接法。由于电压表、电流表均有阻(设为R L 与R A ),不能严格满足欧姆定律,电压表所测电压为(R L +R A )两端电压,这种“接入误差”或 “方法误差”是可以修正的。测出电压V 和电流I ,则V I =R L +R A , 所以R L =V I -R A =R L ′+R A ①。 接入误差是系统误差,只要知道了R A ,就可把接入误差计算出来加以修正。通常是适当选择电表和接法,使接入误差减少至能忽略的程度。 由①式可看出,当R A <>R A ,应采用接法。 ⒉根据实验中所用仪器,如果待测电阻为线性电阻,要求待测电阻R 的测量相对误差不大于4%,若不计接入误差,电压和电流的测量值下限V min 和I min 应取何值? 答:根据误差均分原则,电流表、电压表的准确度等级、量程进行计算.

迈克尔逊干涉仪的使用 [预习思考题] 1、根据迈克尔逊干涉仪的光路,说明各光学元件的作用。 答:在迈克尔逊干涉仪光路图中(教材P181图5.13--4),分光板G将光线分成反射与透射两束;补偿板G/使两束光通过玻璃板的光程相等;动镜M1和定镜M2分别反射透射光束和反射光束;凸透镜将激光汇聚扩束。 2、简述调出等倾干涉条纹的条件及程序。 答:因为公式λ=2△d △k 是根据等倾干涉条纹花样推导出来的,要用此 式测定λ,就必须使M1馆和M2/(M2的虚像)相互平行,即M1和M2相互垂直。另外还要有较强而均匀的入射光。调节的主要程序是: ①用水准器调节迈氏仪水平;目测调节激光管(本实验室采用激光光源)中心轴线,凸透镜中心及分束镜中心三者的连线大致垂直于定镜M2。 ②开启激光电源,用纸片挡住M1,调节M2背面的三个螺钉,使反射光点中最亮的一点返回发射孔;再用同样的方法,使M1反射的最亮光点返回发射孔,此时M1和M2/基本互相平行。 ③微调M2的互相垂直的两个拉簧,改变M2的取向,直到出现圆形干涉条纹,此时可以认为M1与M2/已经平行了。同方向旋动大、小鼓轮,就可以观察到非定域的等倾干涉环纹的“冒”或“缩”。 3、读数前怎样调整干涉仪的零点?

大学物理实验思考题答案

大学物理实验思考题答案 实验一:用三线摆测物体的转动惯量 1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值?为什么? 答:不可以。因为一次测量随机误差较大,多次测量可减少随机误差。 2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘,放在下圆盘上,并使中心一致,讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定?说明理由。 答:当两个圆盘的质量为均匀分布时,与空载时比较,摆动周期将会减小。因为此时若把两 盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时,其转动惯量10小于质量与此相等的同直径的圆盘, 根据公式(3-1-5),摆动周期T0将会减小。 3. 三线摆在摆动中受空气阻尼,振幅越来越小,它的周期是否会变化?对测量结果影响大吗?为什么?答:周期减小,对测量结果影响不大,因为本实验测量的时间比较短。 [实验二]金属丝弹性模量的测量 1. 光杠杆有什么优点,怎样提高光杠杆测量的灵敏度? 本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览 答:优点是:可以测量微小长度变化量。提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地 减小光杠杆前后脚的垂直距离b,可以提高灵敏度,因为光杠杆的放大倍数为2D/b。2?何谓视差,怎样判断与消除视差? 答:眼睛对着目镜上、下移动,若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移,这种现象叫视差,细调调焦手轮可消除视差。 3.为什么要用逐差法处理实验数据? 答:逐差法是实验数据处理的一种基本方法,实质就是充分利用实验所得的数据,减少随机误差,具有对数据取平均的效果。因为对有些实验数据,若简单的取各次测量的平均值,中间各测量值将全部消掉,只剩始末两个读数,实际等于单次测量。为了保持多次测量的优越性,一般对这种自变量等间隔变化的情况,常把数据分成两组,两组逐次求差再算这个差 的平均值。 [实验三]随机误差的统计规律 1?什么是统计直方图?什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?本帖隐藏的内容需要回复才可以浏览答:对某一物理量在相同条件下做n次重复测量,得到一系列测量值,找出它的最大值和最小值,然后确定一个区间,使其包含全部测量数据,将区间分成若干小区间,统计测量结果出现在各小区间的频数M,以测量数据为横坐标,以频数M为纵坐标,划出各小区间及其对应的频数高度,则可得到一个矩形图,即统计直方图。 如果测量次数愈多,区间愈分愈小,则统计直方图将逐渐接近一条光滑的曲线,当n趋向于 无穷大时的分布称为正态分布,分布曲线为正态分布曲线。 2. 如果所测得的一组数据,其离散程度比表中数据大,也就是即S(x)比较大,则所得到的周期平均值是否也会差异很大? 答:(不会有很大差距,根据随机误差的统计规律的特点规律,我们知道当测量次数比较大时,对测量数据取和求平均,正负误差几乎相互抵消,各误差的代数和趋于零。

高分子物理实验

高分子物理实验指导书 刘艳辉周金华 材料科学与工程学院

目录

实验一、偏光显微镜法观察聚合物球晶 一、实验目的 1.熟悉偏光显微镜的构造,掌握偏光显微镜的使用方法。 2.观察不同结晶温度下得到的球晶的形态,估算聚丙烯球晶大小。 3.测定聚丙烯在不同结晶度下晶体的熔点。 4.测定25℃下聚丙烯的球晶生长速度。 二、实验原理 聚合物的结晶受外界条件影响很大,而结晶聚合物的性能与其结晶形态等有密切的关系,所以对聚合物的结晶形态研究有着很重要的意义。聚合物在不同条件下形成不同的结晶,比如单晶、球晶、纤维晶等等,而其中球晶是聚合物结晶时最常见的一种形式。球晶可以长得比较大,直径甚至可以达到厘米数量级.球晶是从一个晶核在三维方向上一齐向外生长而形成的径向对称的结构,由于是各向异性的,就会产生双折射的性质。聚合物球晶在偏光显微镜的正交偏振片之间呈现出特有的黑十字消光图形,因此,普通的偏光显微镜就可以对球晶进行观察。 偏光显微镜的最佳分辨率为200 nm,有效放大倍数超过100—630倍,与电子显微镜、x射线衍射法结合可提供较全面的晶体结构信息。 球晶的基本结构单元是具有折叠链结构的片晶,球晶是从一个中心(晶核)在三维方向上一齐向外生长晶体而形成的径向对称的结构,即—个球状聚集体。光是电磁波,也就是横波,它的传播方向与振动方向垂直。但对于自然光来说,它的振动方向均匀分布,没有任何方向占优势。但是自然光通过反射、折射或选择吸收后,可以转变为只在一个方向上振动的光波,即偏振光。—束自然光经过两片偏振片,如果两个偏振轴相互垂直,光线就无法通过了。光波在各向异性介质中传播时,其传播速度随振动方向不同而变化。折射率值也随之改变,一般都发生双折射,分解成振动方向相互垂直、传播速度不同、折射率不同的两条偏振光。而这两束偏振光通过第二个偏振片时。只有在与第二偏振轴平行方向的光线可以通过。而通过的两束光由于光程差将会发生干涉现象。 在正交偏光显微镜下观察,非晶体聚合物因为其各向同性,没有发生双折射现象,光线被正交的偏振镜阻碍,视场黑暗。球晶会呈现出特有的黑十字消光现象,黑十字的两臂分别平行于两偏振轴的方向。而除了偏振片的振动方向外,其余部分就出现了因折射而产生的光亮。在偏振光条件下,还可以观察晶体的形态,测定晶粒大小和研究晶体的多色性等等。 三、实验仪器和材料 1.偏光显微镜(图1-1)及电脑一台、附件一盒、擦镜纸、镊子; 2.热台、恒温水浴、电炉。 3.盖玻片、裁玻片。 4.聚丙烯薄膜。 四、实验步骤 1.启动电脑,打开显微镜摄像程序AVerMedia EZCapture. 2.显徽镜调整 (1)预先打开汞弧灯10min,以获得稳定的光强,插入单色滤波片。 (2)去掉显微镜目镜,起偏片和检偏片置于90°,边观察显微镜筒,边调节灯和反光镜的位置,如需要可调整检偏片以获得完全消光(视野尽可能暗)。

高分子化学与物理

中国科学院长春应用化学研究所 二ОО九年攻读博士学位研究生入学试题 高分子化学与物理 高分子化学部分(共50分) 一.名词解释(共14分,每题2分) 1.无规预聚物 2.本体聚合 3.官能团的摩尔系数 4.凝胶点 5.聚合上限温度 6.SBS热塑弹性体 7.顺丁橡胶 二.写出下列高分子材料的起始单体,合成反应式,注明引发剂、催化剂及聚合反应类型(共16分,每题4分) 1.尼龙-6 2.聚(芳)砜 3.合成天然橡胶 4.端羟基对苯二甲酸乙二醇酯齐聚物 三.简答题(共15分,每题5分) 1.列表比较自由基聚合和阴离子聚合的特点(包括聚合方法、引发剂(催化剂)、 聚合温度、聚合机理、聚合速率) 2.制备聚甲醛,如何选择单体和聚合方法,为什么? 3.什么叫功能高分子?合成功能高分子的方法有哪几种?请举出三个功能高分 子的例子,并写出他们的结构式。 四.研究工作调查(5分) 请写出你硕士论文的题目,主要研究成果及新颖性,以第一作者发表的与论文题目相关的文章几篇,发表在何种期刊上,论文的题目是什么?

高分子物理部分(共50分) 一.名词解释 (共10分,每题2分) 1.柔量 2.银纹 3.零切粘度 4.高分子液晶态 5.玻耳兹曼叠加原理 二.选择题 (共10分,每题1分) 1.比较聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯(PE)的柔顺性。() (a) PE>PP>PVC>PAN, (b) PE>PP>PAN>PVC (c) PP>PE>PVC>PAN, (d) PAN>PVC>PP>PE 2.已知含有成核剂的聚丙烯在等温结晶时生成球晶,则其Avrami指数n为:()。 (a)2, (b) 3, (c)4, (d)5 3.大多数聚合物熔体都属于()。 (a)牛顿流体 (b)假塑性非牛顿流体 (c) 胀塑性非牛顿流体 (d) 宾汉流体 4.处于高弹态下的聚合物,可以运动的单元有()。 (a) 链段, (b) 链节, (c) 短支链, (d)整个分子链 5.在玻璃化温度以下,随着温度的降低,高分子的自由体积将()。 (a)保持不变, (b) 上升, (c)下降,(d) 先下降然后保持不变6.引起聚合物爬杆效应的是()。 (a)温度效应 (b) 黏性行为 (c)弹性行为 7.下列实验方法可测量聚合物溶度参数的是() (a) DSC法 (b)膨胀计法 (c)稀溶液粘度法 (d)密度法 8.下列方法中可以提高聚合物韧性的方法有()。 (a) 与橡胶共混 (b)提高结晶度 (c)加入增塑剂 (d)增加交联度 9.下列相同相对分子质量的某聚合物样品,在相同条件下用凝胶渗透色谱测得的淋出体积大小顺序为()>()>() (a) 轻度支化样品 (b) 线性样品 (c)高度支化样品10.橡胶的使用温度范围是() (a) T f 以上(b)T g ~T f 之间(c)Tg 以下(d)Tg以上 三.简答题 (共10分,1题3分,2题7分) 1.试讨论高分子溶液在高于、等于、低于θ温度时,其热力学性质各如何?高分子在溶液中的尺寸形态又如何?

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