Курс общей физики. Миловидова С.Д - 64 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

64
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)
В отличие от удельного вращения α кристаллов этот коэффициент для
растворов обозначается через [ α ] .
Удельное вращение зависит от длины волны света . Поэтому одно и
то же активное вещество поворачивает плоскость колебаний волн
различной длины на различные углы . Обычно φ возрастает с уменьшением
α . Это явление называется вращательной дисперсией .
Простейшая установка для измерения угла вращения плоскости
колебаний состоит из источника монохроматического света S ,
поляризатора П , кюветы К с исследуемым веществом и анализатора А (рис.
5). Очевидно, что при скрещенных поляризаторе и анализаторе и
П
S
А
К
О
1
О
О
О
1
П оле
зрения
Рис.5
                                          64
смотреть на встречу лу чу , вещ ество на з          ы ва ю т правовра щ а ю щ им, при
повороте противча совой стрелки – левовращ а ю щ им.
        К оптически а ктивны м вещ ества м относится ряд тверды х тел (кварц,
са х ар и др.) и многие жидкости (скипида р, водны й ра створ са х а ра ,
у глеводы , эф ирны е ма сла и др.) М ногие оптически а ктивны е вещ ества
су щ еству ю т в дву х ра з   новидностях – пра вовра щ а ю щ ей и левовра щ а ю щ ей .
Э то явление вращ ения плоскости колеба ний в основном обу словлено
на личием определенной а симметрии в строении отдельны х молеку л среды
и у гол поворота φ прямо пропорциона лен числу этих молеку л на пу ти
лу ча . В криста лла х , на пример в кварце, оптическа я а ктивность
обу словлена особенностями строения са мого криста лла , а не
соста вляю щ их его молеку л. Та к, в природе встреча ю тся криста ллы ква рца
в дву х модиф ика циях – пра вы е и левы е криста ллы , являю щ иеся
зерка льны ми из      обра жениями один дру гого. П ла стинки, вы рез          а нны е из
одного из этих криста ллов, вра щ аю т плоскость колеба ний впра во, а
пла стинки, вы рез     а нны е издру гого, даю т такое же вра щ ение влево. Д ля
четкого на блю дения этого явления плоскополяриз               ова нны й лу ч должен
вх одить вкриста ллвдоль оптической оси.
         Д ля тверды х тел у гол поворота φ плоскости колеба ний
поляриз    ова нного света пропорциона лен толщ ине l слоя вра щ а ю щ его
вещ ества , сквоз   ь которы й прох одитсвет:
                                                φ =α ·l ,                             (2)
где α – у дельное вра щ ение, которое х ара ктериз                у ет вращ а тельну ю
способность вещ ества .
        Д ля ра створов α ра вно отнош ению у гла, на которы й повора чива ется
плоскость колеба ний поляриз           ова нного света , прох одящ его сквоз      ь слой
ра створа , к толщ ине слоя и концентра ции ра створа . Т а ким обра з              ом, в
слу ча е ра створа этоту голпропорциона ленещ е и концентра ции c ра створа :
                                             φ =[α ]·l·c                              (3)
В отличие от у дельного вра щ ения α криста ллов этот коэф ф ициент для
ра створовобоз     на ча ется через[α ].
        У дельное вра щ ение з     а висит от длины волны света . П оэтому одно и
то же активное вещ ество поворачива ет плоскость колеба ний волн
ра з личной длины на ра з      личны е у глы . О бы чно φ воз ра ста етс у меньш ением
α . Э то явление на з   ы ва ется вра щ ательной дисперсией .
        П ростей ш а я у ста новка для из      мерения у гла вра щ ения плоскости
колеба ний состоит из источника монох рома тического света S ,
поляриз    а тора П , кю веты К с исследу емы м вещ еством и а на лиз      а тора А (рис.
                          1                                        1
                      О                                        О

S                                          К
                                                                                    рения
                                                                                   П оле




                 П    О
                                                                                   з




                                Рис.5         АО
5). О чевидно, что при скрещ енны х поляриз
                                          а торе и а на лиз
                                                          а торе и

Страницы