Вращение плоскости поляризации. Поляриметр-сахариметр.

При прохождении линейно поляризованного света, через некоторые вещества, называемые оптически активными, плоскость поляризации света поворачивается вокруг направления луча (кристаллы, чистые жидкости и растворы).

Оптическая активность может обусловливаться как строением самих молекул, так и расположением частиц в кристаллической решетке.

В оптически активных кристаллах и чистых жидкостях угол поворота плоскости поляризации света пропорционален толщине l слоя вещества, через который проходит свет . Коэф-нт пропорциональности наз. удельным вращением или постоянной вращения. Удельное вращение зависит от природы вещества, температуры и длины волны света в вакууме.

Большинство оптически активных кристаллов сущ. в 2-ух модификациях. При прохождении света через кристалл одной модификации, наз. правовращательной, или положит., пл-ть поляризации поворачивается вправо. При прохождении света через кристалл другой модификации, наз. левовращательной или отрицательной, пл-ть поляризации поворачивается влево.

Угол поворота пл-ти поляризации света при прохождении им пути l в оптически активном растворе: . Здесь с- объемно-массовая концентрация оптически активного вещ-ва в растворе (кг\м ); D- плотность раствора; K=c/D – долевая концентрация по массе, т.е. отношение массы оптически активного вещества к массе всего раствора. Коэф-нт пропорц-ти наз. удельным вращением или постоянной вращения раствора.

М. Фарадей (1845) экспериментально установил, что оптически неактивная среда приобретает под действием внешнего магн. поля способность вращать пл-ть поляризации света, распространяющегося вдоль направления поля. Это явление наз. эффектом Фарадея или магнитным вращением пл-ти поляризации света. Угол поворота пл-ти поляризации пропорцианален длине пути света в вещ-ве и напряженности Н магнитного поля: =VHl. Коэф-нт пропорц-ти V наз. постоянной Верде. направление магнитного вращения пл-ти поляризации одинаково при распространении света как по направлению вектора Н, так и в обратную сторону. В этом отношении эффект Фарадея отличается от вращения плоскости поляризации света в естественных оптически активных средах.

Устройство и принцип действия поляриметра: Естественный свет, излучаемый источником Н проходит через светофильтр Ф, пропускающий лучи одной длины. Затем монохроматический свет проходит через конденсорную линзу Л и в виде параллельного пучка падает на поляризованную призму П, кот. преобразует его в линейно поляризованный свет. После поляризатора световой поток попадает на полутеневую пластинку КС, состоящую из кварца и стекла. Одна часть светового потока проходит через кварц, кот. поворачивает пл-ть колебаний на некоторый угол. Вторая часть светового потока проходит через стекло. Поэтому пл-ть колебаний Е в нем не изменится. После прохождения КС пластинки световой поток разделяется на 2 части, полутеневая пластинка расчитана и установлена так, что пл-ть колебаний вектора Е обеих частей светового потока составляет одинаковый угол с плоскостью главного сечения анализатора АА, вследствии чего анализатор пропускает равные по интенсивности потоки. В поле зрения трубы ЗТ наблюдается 2 одинаковых по яркости полукруга, наз. полями сравнения. При установке трубы с раствором оптически активного вещ-ва между анализатором и поляризатором возникает неравенство яркостей полей сравнения, кот. обусловлено поворотом на один и тот же угол пл-тей поляризации. Для выравнивания яркостей полей сравнения необходимо изменить положение пл-ти главного сечения главного сечения анализатора на угол .