Курс общей физики. Лазарев А.П - 72 стр.

UptoLike

Рубрика: 

72
этом случае говорят, что поляризатор и анализатор
скрещены . В промежуточных положениях интенсивность света ,
прошедшего через систему, будет зависеть от ориентации анализатора
относительно поляризатора и определяется законом Малюса :
ϕ
2
0
cosJJ =
, (1)
где ϕ угол между оптическими осями поляризатора и анализатора , J
0
интенсивность плоскополяризованного света , падающего на анализатор , J
интенсивность света , прошедшего анализатор .
Понятно, что обе пластинки совершенно одинаковы (их можно
менять местами); данные названия характеризуют лишь назначение
пластинок .
2. Оптическая активность.
Некоторые вещества , называемые оптически активными, обладают
способностью вызывать вращение плоскости колебаний (а значит, и
плоскости поляризации) проходящего через них плоскополяризованного
света . При повороте плоскости колебаний по часовой стрелке, если
смотреть на встречу лучу, вещество называют правовращающим , при
повороте против часовой стрелки левовращающим .
К оптически активным веществам относится ряд твердых тел (кварц,
сахар и др .) и многие жидкости (скипидар, водный раствор сахара ,
углеводы , эфирные масла и др .) Многие оптически активные вещества
существуют в двух разновидностях правовращающей и левовращающей .
Это явление вращения плоскости колебаний в основном обусловлено
наличием определенной асимметрии в строении отдельных молекул среды
и угол поворота φ прямо пропорционален числу этих молекул на пути
луча . В кристаллах, например в кварце, оптическая активность
обусловлена особенностями строения самого кристалла , а не
составляющих его молекул. Так, в природе встречаются кристаллы кварца
в двух модификациях правые и левые кристаллы , являющиеся
зеркальными изображениями один другого. Пластинки, вырезанные из
одного из этих кристаллов, вращают плоскость колебаний вправо, а
пластинки, вырезанные из другого, дают такое же вращение влево. Для
четкого наблюдения этого явления плоскополяризованный луч должен
входить в кристалл вдоль оптической оси.
Для твердых тел угол поворота φ плоскости колебаний
поляризованного света пропорционален толщине l слоя вращающего
вещества , сквозь который проходит свет:
φ=α·l , (2)
где α удельное вращение, которое характеризует вращательную
способность вещества .
Для растворов α равно отношению угла , на который поворачивается
плоскость колебаний поляризованного света , проходящего сквозь слой
раствора , к толщине слоя и концентрации раствора . Таким образом , в
случае раствора этот угол пропорционален еще и концентрации c раствора :
φ=[α]·l·c (3)
                                         72
этом      случа е  говорят,     что поляриза тор        и      а на лиза тор
ск рещ ены . В пром ежуточны х положениях интенсивность света ,
прош едш его через систем у, будет за висеть от ориента ции а на лиза тора
относительно поляриза тора и определяетсяза к оном М а лю са :
                                    J = J 0 cos 2 ϕ ,                              (1)
где ϕ – угол м ежду оптическ им и осям и поляриза тора и а на лиза тора , J0 –
интенсивность плоск ополяризова нного света , па да ю щ его на а на лиза тор, J
– интенсивность света , прош едш его а на лиза тор.
        П онятно, что обе пла стинк и соверш енно одина к овы (их м ожно
м енять м еста м и); да нны е на зва ния ха ра к теризую т лиш ь на зна чение
пла стинок .
                           2. О пт ическа яа кт ив н ост ь.
        Н ек оторы е вещ ества , на зы ва ем ы е оптическ и а к тивны м и, обла да ю т
способностью вы зы ва ть вра щ ение плоск ости к олеба ний (а зна чит, и
плоск ости поляриза ции) проходящ его через них плоск ополяризова нного
света . П ри повороте плоск ости к олеба ний по ча совой стрелк е, если
см отреть на встречу лучу, вещ ество на зы ва ю т пра вовра щ а ю щ им , при
повороте противча совой стрелк и – левовра щ а ю щ им .
        К оптическ и а к тивны м вещ ества м относится рядтверды х тел (к ва рц,
са ха р и др.) и м ногие жидк ости (ск ипида р, водны й ра створ са ха ра ,
углеводы , эф ирны е м а сла и др.) М ногие оптическ и а к тивны е вещ ества
сущ ествую т в двух ра зновидностях – пра вовра щ а ю щ ей и левовра щ а ю щ ей.
Э то явление вра щ ения плоск ости к олеба ний в основном обусловлено
на личием определенной а сим м етрии в строении отдельны х м олек ул среды
и угол поворота φ прям о пропорциона лен числу этих м олек ул на пути
луча . В к риста лла х, на прим ер в к ва рце, оптическ а я а к тивность
обусловлена особенностям и строения са м ого к риста лла , а не
соста вляю щ их его м олек ул. Т а к , в природе встреча ю тся к риста ллы к ва рца
в двух м одиф ик а циях – пра вы е и левы е к риста ллы , являю щ иеся
зерк а льны м и изобра жениям и один другого. П ла стинк и, вы реза нны е из
одного из этих к риста ллов, вра щ а ю т плоск ость к олеба ний впра во, а
пла стинк и, вы реза нны е из другого, да ю т та к ое же вра щ ение влево. Д ля
четк ого на блю дения этого явления плоск ополяризова нны й луч должен
входить вк риста лл вдоль оптическ ой оси.
         Д ля тверды х тел угол поворота φ плоск ости к олеба ний
поляризова нного света пропорциона лен толщ ине l слоя вра щ а ю щ его
вещ ества , ск возь к оторы й проходитсвет:
                                              φ=α·l ,                              (2)
где α – удельное вра щ ение, к оторое ха ра к теризует вра щ а тельную
способность вещ ества .
        Д ля ра створов α ра вно отнош ению угла , на к оторы й повора чива ется
плоск ость к олеба ний поляризова нного света , проходящ его ск возь слой
ра створа , к толщ ине слоя и к онцентра ции ра створа . Т а к им обра зом , в
случа е ра створа этотугол пропорциона ленещ е и к онцентра ции c ра створа :
                                           φ=[α]·l·c                               (3)