Вращение плоскости поляризации(з-н Био, эффект Фарадея).

Явления, возникающие при взаимодействии света с веществом, чрезвычайно многообразны. Среди них важное место занимает вращение плоскости поляризации света. Вещества, способные вращать плоскость поляризации света в отсутствии внешнего воздействия, называются оптически активными. Существуют как кристаллические, так и аморфные вещества, обладающие оптической активностью (скипидар, камфара, никотин, раствор сахара и др.). В рамках феноменологической электромагнитной теории света объяснение вращения плоскости поляризации света было дано Френелем, а затем развито М. Борном. Френель предположил, что в оптически активной среде распространяются две волны, поляризованные вправо и влево по кругу с различными скоростями. Пройдя один и тот же путь в веществе за разное время, две поляризованные волны будут характеризоваться электрическими векторами _лев. и _прав., повернутыми на различные углы, что приведет к повороту вектора в результирующей плоско-поляризованной волне на некоторый угол . В случае кристаллов главной причиной различия скоростей следует считать отсутствие центра симметрии. По Борну для однородных аморфных тел необходимо учесть взаимодействие электромагнитного поля с каждой молекулой, которую нужно представить в виде сложной ассиметричной молекулы с пространственной структурой, не имеющей ни центра симметрии, ни плоскости симметрии. Например, молекула сахара и других органических соединений содержит несколько ассиметрично расположенных атомов углерода. Опытное определение угла поворота плоскости поляризации для данной оптически активной среды может служить способом расчета концентрации вещества в растворе. Приборы, предназначенные для измерения угла вращения плоскости поляризации, называются поляриметрами. Поляриметры, предназначенные для определения концентрации сахара в растворе, называются сахариметрами.. Для растворов были установлены на опыте следующие закономерности: угол поворота плоскости поляризации прямо пропорционален толщине слоя раствора и прямо пропорционален концентрации c активного вещества .(6.1). где – коэффициент пропорциональности, характеризующий природу вещества, называемый удельным вращением; l – длина трубки с раствором; с – объемная концентрация активного вещества; удельное вращение для данной оптически активной среды зависит от длины волны и температуры. Зависимость удельного вращения от длины волны приближенно выражается соотношением .6.2). От температуры удельное вращение зависит незначительно. Из формулы (6.1) можно определить удельное вращение .(6.3). з-н Био (1831г):угол поворота пл-ти поляризации j прямо пропорционален толщине d слоя раствора и прямо пропорционален концентрации с активного вещ-ва: j=[a]dc.Коэф-т пропорциональности [a] характеризует природу вещ-ва и наз-ся постоянной вращения. Она зависит от l и t,⁰С,так же может менятся при изменении растворителя. эффект Фарадея заключается в том, что вращение пл-ти поляриз неактивн тел, помещенных во внешн магнитн поле определяется j=VHd, где V-постоян Верде, зависит от длины света и от природы вещ-ва, H-напряжен магнитн поля, d-толщина образца.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: