АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Вращение плоскости колебаний поляризованного света. Сахариметрия

Читайте также:
  1. Can-Am-2015: новые модели квадроциклов Outlander L и возвращение Outlander 800R Xmr
  2. III. ПРЕДЕЛЫ ПОЛНОМОЧИЙ ПРАВИТЕЛЬСТВ, ФОРМЫ ПРАВЛЕНИЯ ВОЗВРАЩЕНИЕ ПРАВИТЕЛЬСТВ НА ПРАВИЛЬНЫЙ КУРС
  3. V2: Сложение гармонических колебаний
  4. VII. Возвращение
  5. А — одностороннее боковое освещение; б — двустороннее боковое освещение; в — верхнее освещение; г — комбинированное освещение: 1 — уровень рабочей плоскости
  6. Автономные источники света.
  7. Алгоритм укладки графа на плоскости
  8. Амплитуда, период, частота, фаза колебаний.
  9. Анализ поляризованного света
  10. Анализ поляризованного света.
  11. Анализ сезонных колебаний
  12. Анализ сезонных колебаний товарооборота

Некоторые кристаллы, растворы многих органических веществ (сахара, кислоты, алколоиды и др.), а также некоторые жидкости обнаруживают свойство вращать плоскость колебаний поляризован­ного света. Такие вещества называются оптически активными.

Явление заключается в том, «то при прохождении через такое ве­щество поляризованного света плоскость его колебаний постепенно вращается вокруг оси светового пучка на угол пропорциональный толщине пройденного светом слоя вещества. При этом у каждого оптически активного вещества имеется две разновидности: лево- и правовращающая (против и по часовой стрелке, если смотреть навстречу свету), состоящие из молекул, структура которых представляет зер­кальное отображение одна другой.

Для растворов оптически активных веществ угол φ вращения пло­скости колебаний монохраматического света зависит от природы веще­ства, температуры, концентрации С и длины столба раствора, через который проходит свет: , где α - коэффициент, называемый удельным вращением. Удельное вращение - это увеличенный в 100 раз угол вращения для столба раствора длиной 1 дм (10 см) при концентрации вещества 1 г на 100 мл раствора, при температуре 200 С и при длине волны света λ= 589 нм. Для глюкозы .

Угол вращения для данного вещества зависит от длины волны света. По закону Био, угол вращения приблизительно обратно пропорционален квадрату длины волны λ света: где α постоянная, зависящая от природы веществ;

Метод исследования, использующий явление вращения плоскости колебаний поляризованного света, называется поляриметрией. Для того чтобы исключить влияние длины волны света на угол вращения, поляриметрия производится в монохроматическом свете, который получается с помощью соответствующего светофильтра; если в рассмотренных условиях использовать поляризованный белый свет, то анализатор при повороте будет пропускать поочередно лучи различной длины волны и пятно на экране будет соответственно менять цвет. Это явление называется дисперсией оптической активности и используется при изучении структуры вещества. Метод называется спектрополяриметрией. Поляриметрия используется для определения концентрации оптически активных веществ в растворе, и в медицине, в частности, для определения содержания сахара в моче больных. Применяемый для этого прибор называется сахариметром. Для упрощения расчетов в нем применяют трубку с раствором такой длины, чтобы угол поворота анализатора в градусах численно равнялся концентрации С раствора в граммах на 100 мл.

Рис. 62. Сахариметр.


При этом условии трубки . Например, для глюкозы .

Сахариметр, на рис 62, а представляет закрывающуюся крышкой трубку Т на штативе Ш, в которой расположена оптическая система прибора, схематически показанная на рис 62,б. Параллельный пучок монохроматического света, образованный от источника И с помощью желтого светофильтра Ф и линзы Л, проходит через поляризатор П, трубку К с исследуемым раствором и анализатор А, укрепленный на вращающемся диске Д с делениями. Затем свет фокусируется объективом Об в поле зрения окуляра Ок, которое и наблюдается глазом. Для точности отсчета диск Д снабжен шкалой с нониусом Н. При измерениях сначала, без исследуемого раствора, анализатор устанавливают на полное затемнение поля зрения. Затем помещают в прибор трубку с раствором и, вращая анализатор, снова добиваются полного затемнения поля зрения. Наименьший из двух углов, на ко­торый при этом необходимо повернуть анализатор, и является углом вращения для исследуемого вещества. По величине угла вычисляется концентрация сахара в растворе.

Определение угла вращения по затемнению поля зрения является недостаточно точным и требует предварительной адаптации глаза. В то же время глаз весьма чувствителен к разнице яркостей гранича­щих частей поля зрения.

Это используется в поляриметрах с полутеневым отсчетом, в которых анализатор устанавливается по условию уравнивания яркостей двух или трех частей, на которые разделяется поле зрение.

Поляризованный свет можно использо­вать в модельных условиях для оценки механических напряжений, возникающих в костных тканях. Этот метод основан на явлении фотоупругости, которое зак­лючается в возникновении оптической анизотропии в первоначально изотропных твердых телах под действием механических нагрузок.

Из прозрачного изотропного материала, например плексигласа, создают плоскую модель кости. В скрещенных поляроидах эта модель незаметна, так как выглядит темной.

 

 

Рис. 63. Модель кости.

Прикладывая нагруз­ку, вызывают анизотропию плексигласа, что становится заметным по характерной картине полос и пятен (рис. 63). По этой карти­не, а также по ее изменению при увеличении или уменьшении нагрузки можно делать выводы о механических напряжениях, возникающих в модели, а, следовательно, и в натуре.

Поляриметр круговой предназначен для измерения угла вращения плоскости поляризации оптически активными прозрачными однородными растворами и жидкостями.

Поляриметр применяется в медицине, пищевой, хими­ческой промышленности и других отраслях народного хо­зяйства (рис. 64, 65).

 

 

Рис 64. Поляриметр.

 

Рис. 65. Конструкция прибора в разрезе.

 

 

Рис. 66. Схема оптическая принципиальная.

Оптическая принципиальная схема включает в себя (рис. 66): лампу 1, светофильтр 2, конденсор 3, поля­ризатор 4, хроматическую фазовую пластинку 5, защитное стекло б, два покровных стекла 7, трубки 8, 9, 10 и 11, анализатор 12, объектив 13, окуляр 14 и две лупы 15.

 

РР— направление плоскости поляризации поляризатора;

АА— направление плоскости поляризации анализатора;

RR— направление оптической оси хроматической фазовой пластинки;

ВВ —направление плоскости поляризации излучения после хроматической фазовой пластинки

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)