Вращение плоскости поляризации световой волны

Метод исследования веществ, основанный на измерении вращения плоскости поляризации света при его прохождении через исследуемое оптически активное вещество, называется поляриметрическим. Приборы, предназначенные для этой цели, называются поляриметрами. Широкое применение они получили в физике, химии и биологии. Наибольший интерес этот метод представляет для исследования растворов.

Явление вращения плоскости поляризации было открыто Араго в 1811 году при изучении двойного преломления кварца. Тела, обладающие этим свойством, называются оптически активными. К ним относятся многие твердые тела и жидкости: кристаллический кварц, киноварь, скипидар, никотин, растворы сахара и сахаристых веществ. Оптически активными являются многие биологические соединения: белки, сахара, углеводы, гормоны, эфирные масла и др.

Поляриметр, применяемый для исследования раствора сахара, называется сахариметром. Все виды сахара – сильно вращающие вещества.

Важной характеристикой вещества является дисперсия вращения – зависимость величины угла поворота плоскости поляризации отудельного вращения . Величина зависит от длины волны , температуры и рода растворителя. По характеру этой зависимости можно точнее определить вещество.

Вращение плоскости поляризации растворами – молекулярное свойство: угол возрастает пропорционально количеству молекул оптически активного вещества, находящегося на пути луча.

Угол поворота плоскости поляризации пропорционален толщине слоя оптически активного вещества:

, (1)

– удельная постоянная вращения (удельное вращение), табличная величина (для сахарозы , – длина волны желтой линии натрия – линии Д).

Сахариметр состоит из узла измерительной головки 2 (рис. 6) и осветительного узла 9, соединенных между собой траверсой 6. Траверса крепится через стойку 17 к основанию 18. На траверсе укреплены кюветное отделение 5 для поляриметрических кювет и оправа 7 с поляризатором и полутеневой пластиной.

С лицевой стороны измерительной головки расположены лупа 1 для отсчета показаний по шкале и зрительная труба 20. С тыльной стороны измерительной головки находится винт механизма 3 установки нониуса, служащий для совмещения нулевого деления нониуса с нулевым делением шкалы с помощью съемного ключа 4.

В нижней части измерительной головки расположена рукоятка 19 клинового компенсатора, вращением которой перемещают подвижный кварцевый клин и связанную с ним шкалу.

Осветительный узел состоит из патрона с лампой (патрон устанавливается тремя винтами 10) и поворотной обоймы 8 со светофильтром и диафрагмой.