19. STANOVENIE VEĽKOSTI MOLEKULY Pomôcky: Byreta, odmerný valec {100 cnn,), Petřino miska, milimetrový papier, kriedový prášok, kyselina olejová, lieh* - Príprava merania." a. Na vonkajšia stranu dna misky nalepíme milimetrový papier, tak aby jeho sieť bola pozorovateľná pri pohľade dovnútra misky. Misku postavíme na pevný stôl a nalejeme vodu tak, aby hladina 3iahala do výšky a3i 1 cm. . -í b. Do odmerného valca nalejeme 5 cnr kyseliny olejovej a doplníme liehom do 100 cnr.. Roztok dobre rozmiešame a naplníme ním byretu. . A. Hustota kyseliny olejovej je 0,90 gcm"^ a. jej molekulová hmotnosť 292. Koľko molekúl tejto látky obsahuje roztok v byrete? ([2], str. 431*} Postup merania. Do čistého a suchého odmerného valca necháme z byŕety odkvapkať asi 100 kvapiek roztoku a určíme objem jednaj kvapky. Hladinu vody v miske poprášime kriedovým práškom. Nad stred misky nadstavíme byretu a necháme odkvapnúť jednu kvapku. Po odparení liehu, možno pozorovať na hladine plošku, ktorú tvorí v»atva mastnej kyseliny. B. Stanovte plochu mastnej škvrny na hladine (kap. 6). C. Vrstvička kyseliny olejovej vytvára monoraolekulárnu vrstvu. Predpokladajme, že každá molekula vyplní objem kocky s hranou rovnou priemeru molekuly. Ako určíme objem jednej molekuly? D. Vypočítajte priemer jednej molekuly kyseliny olejovej. u S £ b v f fl.f B * Z I 5 T Z2I13KÍHO ----.-i r^i^.i'piw;,; V okolí Z«m« *xl»tuj« pagaetlnlré y*?;*^ y.H-T^.^^žh.. tnhoio pol« Je významná pro mnohé obory. Jmenujme zda aleepoS geogr*íli'^ topografii, význam průběhu a varlaoí magnetlokáho pol« pro g«ology>, pnwgratky talekotntinlirnfinioh apojú a t poaledníon l«t«oh také pro základni -»> ».olikannf'-fitkiut vaamíru. " ^rRrilia»:.rlaatnoati tohoto pol» 1»« popsat pomooí průběhu magnetiokýoh atložar (obr. 22» 1.) případní hodnotou intenzity pol«. Z Cou-lombora magnatoatatiokáho zákona vyplývaj že intenzita magnetlokáho pol* udává aílu, kterou dané' pol* t uríitám místi působí oa Jednotkové magnatioké množatviC. T kaadéa místä 1b* vektor intenzity pol* T rozložit na dví složky t horizontální -HB a vertikálni - V, Příatroje určené k míření zemskáho magnetického pol* míří zpravidla Jon Jednu z obou složek. Sou-atřadím* a* na stanovení horizontálni složky H . Obr. 22. 1 i Průběh magnetiokého pole Zemí . a-zemaká osa, b-magnetioká osa. 1» StanoTeai horizontální složky Oauaaovou metodou (magnetometrem) Pxinoip táto metody spočívá ve srovnání intenzity H( a intenzity po-moonáho magnetu. Toto srovnání se provádí v* dvou Qauaaovýoh poloháoh (obr. 22. 2.) magnetometrem a magnetiokou střelkou Jako detektorem. I. Qauaaova poloha l Magnet redukované dálky 1 vzbuzuje r bod* P1 pole, Jehoi intensita re vzduchu Je dána podle Ooulombova zákona 4 n ftp. (r - 1/2)2 (r + 1/2 )2 (1) Opravou vztahu (1) dostaneme 2M Obr. 22. 2i Oaueaovy polohy. ^"7^ Vci- A2 )2 (2) kde A " i/2* » «■ Pl Je magnetloký moment magnátu (součin magnetického množství na Jednom pólu a vzdáleností pólů - redukovaná dálky magnetu) . IX. Qauaaova poloha i V místí P2 vzbuzuje kladná množství p magnetu intenzitu 4 r<(1 ♦ A<> (3) Stejní eilná pole h_ budí v bodi P2 záporná množství. Jeho amír Je věak aoumárný k rovnoběžoe vedená bodem P2 k aagaetioká ose magnetu. Výslednioe H2 obou polí Je proto rovnoběžná s touto obou a platí ůmžra H2 ■ h+ 1 i r /l+A2 i tedy JL ' 4 n /Iq v(1+ a*> 27372" (4) Známe tedy Intenzity H, a H2 magnetiokáho pole poraoonáho magnetu v bodeoh P1 a P2 . Z obr. 22. 2 . Je zřejmé, že. magnetioká střelka umístěná v bodi P, ae vyohýlí vlivem tohoto pole o úhel (f , a bude platit za (5) a obdobní v míatě P, ee vyohýlí o úhel (/?2, pro nějž platí 2 " ~ 4"A,h8 Pdt A2) 3/2 121 (6) ^ >anovení vellSlny Hg 'Tjy ataSila pouze jedna ■ rovnio (3), (6). Abyohoa ^áak snížili vliv.máříoí on ohyb použijeme obou rovniof a. Sienu ( ^±: /\ 2 ) 3« viak t dalším třeba dosáhnout atejnáho exponentu. Proto vstaň (5) umooníma na, tratí, vztah (6) na Štvrtou, tady p12d+ A ) *s4 l , Ja A4«1 • vztah se zjednoduší > 'I1 "i *- - A* /v? / (i tg t8* oznámka) a doatáváma u^ , f> i..j-ažL (jt<Ä+4tg^ • (8) Poznámka* Z rovnio (5) a (6) plyna tg (p2 - £ tg

HH, odkud H. fTJT (n) Poznámka i Moment setrvačnosti válcováno magnátu .2 J - | (R2 + ^ ) kda m - hmotnoat magnátu, 1 - jeho dálkaa R - polomer podstavyj pro tySový magnát J - i- m ( l2+a2) 12 kda a- šířka magnátu, na výäoa nezáleží. Stojí ta zmínku, 2a obdobným poatupem lza azplioltní itanovlt magnetioky' momant magnátu II, vezmame-11 (1 B) ^2- U, odkud laa anadno atanovlt vallkoat magnetlzaoa 1 ■ lí/V , kda Y ja objam magnátu. 2. Stanovaní h,flrtľí?nffll^ ff^?flT ^"^antovou buzolou Pomooná magnatloká pola Jahoí lntanzlta H aa skládá a intanzitou SB ja noiná vyvolat taká pruohodam alaktrlokáho proudu závity oívky, uvnitř :. která ae naoháaí magnatloká střelka. loto je prlnoip tangentová buzoly (obr. 22. 4.). Velikost intenzity H lza atanovlt z Biot-3avartova zákona 2 dB I d 1 sin or 4 n ť2 kda X ja Intenzita proudu prooházajíoího závitem oívky, dl - element proudo-VodiSe, ř - vzdálenost bodu v nimž vyšetřujeme intenzitu pole od elementu dl • a - uhel, který svírá pruvodiá r a element dl (obr. 22. 5.). 123 ření a magnetometrem. -pOOOOi 2R H faol.y pro maření i 1) Zmařte 2) Změřte 3) Porovnejte vyaledky maření (1) a (2) a tabelovanou hodnotou pro daná místo. Hs pomooí magnetometru pro tři vzdálenosti r . tangentovou buzolou, alespoň pro 10 hodnot proudu. Lit srntura i C1J Z. Horák, Praktioká fyzika, SUTI Praha (1958). [2] S. E. Prii, X. 7. Timoreva , Kura fyziky IX, HČSAV Praha (1953). [3J J. Brož a kol., Základy íyzlkálníoh maření I, ŠPIT Praha (1983). -COOOC Obr. 22. 4 t Prinoip tangentová buzoly a Její zapojení do elektriokáho obvodu. Obr. 22. 5 « Klement proudovodiäe d vytváří v bod i A magnetické' pole intenzity 4H kolmá k rovině proložená elementem d a prurodiSem r . C obr. 22. 4. vyplývá 7 našem připadá ■e redukuje dloho na. stanovení intenzity H ve středu kruhováho závitu o polomáru R . Zřejmá Je a - Jt /2 , pak 2 /TR i r H . -w dl 4 /Ta?., J ; „v.-.;.. * , ' '(12) ooS po integraoi dává H - X / 2R. ..^ Má-li oívka 5 závitu, pak ■ ' '"" • II • ~K * (U>- , H 2Ä (14) Poznámka i Korektní použitelnost vztahu (14) Je omezena geometriokymi voenirji'^ zařízení. T Ideálním připadá by mála mít magnetioká střelka nekonečná malá..ró«r&p máry ve arovnání a R , protože vztah (14) byl odvozen za předpokladu taslón-'-^m n r9 atředu závitu. Tento fakt taká ovlivňuje výsledky ml- 125