ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Получение плоско поляризованного света из "Физико - химические методы анализа" Поляриметрический метод анализа основан на измерениях, связанных с явлением поляризации света (см. стр. 99 и сноску к ней). Термин поляризация может означать и возникновение направленности. В данном случае речь идет о направленности световых колебаний. В световой волне колебания совершаются в направлении, перпендикулярном направлению ее распространения. Следовательно, световые волны являются поперечными. [c.124] Плоскость, проходящую через линии, соответствующие направлению ориентированных колебаний и направлению распространения световой волны, называют плоскостью колебаний, перпендикулярную ей плоскость называют плоскостью поляризации. [c.125] Известно, что оптически активными называют вещества, прохождение через которые плоскополяризованного света связано с так называемым вращением плоскости поляризации, с поворотом ее на определенный угол. [c.125] Поляриметрический метод анализа основан на зависимости угла вращения плоскости поляризации плоскополяризованного света от концентрации оптически активного вещества в растворе. [c.125] Вещества, оптическая активность которых связана со строением их молекул, сохраняют это свойство и в растворенном состоянии в отличие от тех веществ, у которых оно определяется строением кристаллической решетки. Величина угла вращения плоскости поляризации оказывается при этом тем больше, чем большее число молекул вещества встречается в растворе на пути поляризованного светового луча. Следовательно, величина угла вращения зависит от концентрации данного оптически активного вещества в растворе и от расстояния от одной стенки сосуда до другой по линии распространения светового луча. При неизменности этого расстояния во всех определениях угол вращения плоскости поляризации плоскополяризованного света прямо пропорционален концентрации. В этом случае ход определения может быть таким же, как и в фотоэлектроколориметрическом или рефрактометрическом анализах. [c.125] Поляриметрический метод анализа широко применяется в сахарной и других отраслях пищевой промышленности (производство масел, жиров), в фармацевтической промышленности (в частности, при производстве пенициллина). Следует отметить, что в некоторых случаях (сахариметрия) поляриметрия является более специфическим методом, чем рефрактометрия, так как основывается на измерении величины, значение которой определяется присутствием только оптически активного вещества. Для исследовательских целей, не связанных прямо с аналитической химией, поляриметрия находит применение в минералогии, микрохимии, а также при изучении кинетики процессов, в которых участвуют оптически активные вещества. [c.125] Известно, что энергия колебаний прямо пропорциональна квадрату амплитуды. Это означает, что квадрат амплитуды световых колебаний является мерой их интенсивности I. [c.126] В соответствии с физическим смыслом величины а величины и 02 могут быть только амплитудами некоторых двух колебаний, совершающихся в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, расположенных под определенным углом к плоскости колебаний, амплитуда которых равна а. [c.126] Таким образом, можно заключить, что колебание, совершающееся в любой плоскости, может быть разложено на некоторые составляющие колебания, сумма интенсивностей которых равна интенсивности исходного. [c.126] Добиться этого оказалось возможным, использовав особый характер прохождения света через кристаллические вещества. При прохождении через исландский шпат или кальцит (кристаллизующийся в гексагональной системе карбонат кальция), как и через многие другие прозрачные кристаллы, свет испытывает двойное лучепреломление. Если на грань кристалла направить узкий пучок света, то в кристалле произойдет его разложение на два разнонаправленных луча, разделение которых естественно сохранится и при выходе из кристалла (рис. 81). [c.127] Если через такой кристалл рассматривать, например, печатный шрифт, то заметно удвоение букв. [c.127] При этом расстояние между удвоенными контурами оказывается тем больше, чем больше толщина кристалла. [c.127] Фундаментальное значение для поляриметрии, в частности, имеет тот факт, что свет, который несут эти лучи, оказывается полностью поляризованным, причем плоскости поляризации обыкновенного и необыкновенного лучей оказываются строго взаимно перпендикулярны. [c.128] Обыкновенный же луч может испытать на границе кристалл — клей полное внутреннее отражение, если угол падения будет больше предельного. Последнее обеспечивается соответствующим положением николя по отношению к падающим от источника света лучам. Полностью отраженный обыкновенный луч поглощается зачерненной боковой поверхностью николя, и из поляризатора выходит один (необыкновенный) луч, несущий свет, волны которого колеблются в одной плоскости. Таким образом, задача получения плоскополяризованного света оказывается технически решенной. [c.128] В исландском шпате свет поляризуется, но не испытывает поглощения. Половина энергии падающего света, приходящаяся на обыкновенный луч, отсекается и поглощается лишь за счет особой конструкции призмы Николя. Поэтому можно сказать, что этот минерал пропускает свет в двух взаимно перпендикулярных направлениях. [c.129] Существуют, однако, вещества, кристаллам которых наряду с двойным лучепреломлением свойственно еще и явление дихроизма, сущность которого заключается в избирательности поглощения (пропускания) обыкновенного и необыкновенного луча. Отчетливо выраженным дихроизмом обладает, например, турмалин. Пластинка небольшой толщины (1 мм), вырезанная из кристалла этого минерала параллельно его оптической оси, практически непроницаема для обыкновенного луча. Таким образом, из нее, как и из призмы Николя, выходит только необыкновенный луч. Ясно, что пластинка турмалина или просто кристалл его может служить поляризатором без каких бы то ни было конструктивных ухищрений. Однако турмалин обладает различной оптической плотностью по отношению к свету с разной длиной волны. Такая избирательность поглощения приводит к тому, что поляризованный турмалином свет имеет желто-зеленую окраску, что является, конечно, существенным недостатком этого естественного поляризатора. [c.129] Поляроиды могут быть изготовлены еще более просто из иодированных пластмассовых пленок. Необходимая анизотропия, обеспечивающая сильный дихроизм таких систем, достигается здесь за счет одинаковой ориентации молекул иода и определенной ориентации молекул пластмассы. Последняя появляется в результате механического растягивания этих пленок. [c.129] Практически можно изготовить поляроиды любых необходимых размеров и любой геометрической конфигурации. Они могут быть установлены для экранирования любого отверстия, щели или диафрагмы данной оптической схемы. [c.129] Вернуться к основной статье