Практикум по курсу общей физики по специальностям "География", "Природопользование", "Геоэкология". 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 стрелк и – левовращ а ю щ им.
       К оптическ и а к тивны м вещ ества м относитсяряд тверды х тел (к варц,
са хар и др.) и многие ж идк ости (ск ипида р, водны й ра створ са ха ра ,
у глеводы , эфирны е ма сла и др.) М ногие оптическ и а к тивны 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.
Это явление вращ ения плоск ости к олеба ний в основном обу словлено
на личием определенной а симметрии в строении отдельны х молек у л среды
и у гол поворота φ прямо пропорциона лен числу этих молек у л на пу ти
лу ча . В к риста лла х, на пример в к варце, оптическ а я а к тивность
обу словлена особенностями строения са мого к риста лла , а не
соста вляю щ их его молек у л. Та к , в природе встреча ю тся к риста ллы к ва рца
в дву х модифик а циях – пра вы е и левы е к риста ллы , являю щ иеся
зерк а льны ми из   обра ж ениями один дру гого. П ла стинк и, вы рез        а нны е из
одного из этих к риста ллов, вра щ аю т плоск ость к олеба ний впра во, а
пла стинк и, вы рез   а нны е издру гого, даю т так ое ж е вра щ ение влево. Д ля
четк ого на блю дения этого явления плоск ополяриз           ова нны й лу ч долж ен
входить вк риста ллвдоль оптическ ой оси.
        Д ля тверды х тел у гол поворота φ плоск ости к олеба ний
поляриз   ова нного света пропорциона лен толщ ине l слоя вра щ а ю щ его
вещ ества , ск воз ь к оторы й проходитсвет:
                                               φ=α·l ,                              (2)
где α – у дельное вра щ ение, к оторое хара к териз             у ет вращ а тельну ю
способность вещ ества .
       Д ля ра створов α ра вно отнош ению у гла, на к оторы й повора чива ется
плоск ость к олеба ний поляриз       ова нного света , проходящ его ск воз      ь слой
ра створа , к толщ ине слоя и к онцентра ции ра створа . Т а к им обра з          ом, в
слу ча е ра створа этоту голпропорциона ленещ е и к онцентра ции c ра створа :
                                           φ=[α]·l·c                                (3)
В отличие от у дельного вра щ ения α к риста ллов этот к оэффициент для
ра створовобоз    на ча етсячерез[α].
       У дельное вра щ ение з    а висит от длины волны света . П оэтому одно и
то ж е ак тивное вещ ество поворачива ет плоск ость к олеба ний волн
ра зличной длины на ра з      личны е у глы . О бы чно φ возра ста етс у меньш ением
α. Это явление на з    ы ва етсявра щ ательной дисперсией.
       П ростейш а я у ста новк а для из      мерения у гла вра щ ения плоск ости
к олеба ний состоит из источник а монохрома тическ ого света S ,
поляриз   а тора П, к ю 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 ск рещ енны х поляриз
                                           а торе и а на лиз
                                                           а торе и

Страницы