Какой свет называется естественным, а какой - поляризованным?

4.2 Какие источники света дают плоско поляризованный свет?

4.3 Как можно получить поляризованный свет из естественного?

4.4 Что такое анализатор, чем он отличается от поляризатора?

4.5 Как формулируется закон Малюса?

4.6 Какое явление называется двойным лучепреломлением?

4.7 Могут ли интерферировать обыкновенный и необыкновенный лучи?

4.8 Какое явление называется дихроизмом?

4.9 Каково назначение люксметра?

4.10 В чем суть метода фотоупругости?

 

 

Лабораторная работа №6

Определение концентрации глюкозы в растворе

По углу вращения плоскости поляризации

Цель и задача работы. Изучение явлений поляризации света и вращения плоскости поляризации, определение концентрации глюкозы в водном растворе с помощью поляриметра.

 

Общие сведения

Опытным путем было установлено, что при пропускании поляризованного света через некоторые вещества, плоскость колебаний вектора  поворачивается на некоторый угол j. Это явление называется вращением плоскости поляризации (рисунок 1).

Такие вещества называются оптически активными.

Явление вращения плоскости поляризации было открыто французским физиком Д.Араго (1811г.) в твердом в кварце.

Рисунок 1 Схема установки для изучения вращения плоскости колебаний вектора :1 – источник естественного света;

2 – поляроид – поляризатор; 3 - кювета с веществом;

4 – поляроид – анализатор

 

Кварц является одноосным кристаллом. В настоящее время известны тысячи активных веществ как твердых (киноварь, сахар, кристаллы NaClO ₃, NaBrO₃), так и жидких (скипидар, водные растворы сахара, глюкозы и др.) Причем активные вещества существуют в двух модификациях – левовращающие и правовращающие.

Для растворов французский ученый Ж.Био (1831г.) установил на опыте следующий количественный закон: угол поворота плоскости поляризации j прямо пропорционален толщине l слоя раствора и концентрации С активного вещества:

φ = [ α ] l C,

где      [ a ] - коэффициент удельного вращения.

        Коэффициент вращения зависит от природы вещества и температуры, а также может меняться при смене растворителя.

Для растворенных веществ вращение – это молекулярное свойство, угол вращения возрастает пропорционально числу молекул на пути луча света; аналогично наблюдается вращение и в аморфных телах, состоящих из тех же молекул (сахарные леденцы, например) и в парах соответствующих жидкостей (например, парах скипидара или камфары). Вращательная способность характеризует и многие кристаллы. В некоторых случаях вращательная способность связана именно с кристаллической структурой и не является свойством самих молекул. Так, плавленый (аморфный) кварц не вращает плоcкость поляризации, тогда как кристаллический кварц принадлежит к числу наиболее активных веществ. Таким образом, оптическая активность может определяться как строением молекулы, так и расположением молекул в кристаллической решетке.