Удельное вращение некоторых водных растворов

	,	Направление вращения
Тростниковый сахар	+0,66	Правое
Виноградный сахар	+0,53	Правое
Фруктовый сахар	-0,92	Левое

Зная , и , можно определить концентрацию исследуемого раствора по выражению:

Естественное вращение плоскости поляризации можно наблюдать, поместив оптически активное вещество между поляризатором и анализатором. Если их главные плоскости взаимно перпендикулярны, то плоско поляризованный свет, вышедший из поляризатора в отсутствии оптически активного вещества, будет целиком задерживаться анализатором и поле зрения будет тёмным. Введение оптически активного вещества приводит к повороту плоскости поляризации, благодаря чему поле, зрения просветлеет. Повернув анализатор вокруг светового пучка так, чтобы поле зрения стало опять темным, можно тем самым найти угол поворота плоскости поляризации в исследуемом веществе.

Быстрота и надежность такого метода определения концентрации активных веществ сделали его основным методом количественного определения содержания сахара в растворах в промышленных условиях.

Теория метода и описание установки

П ростейшая установка для наблюдения вращения плоскости поляризации (рис.5) состоит из источника монохроматического света S, двух призм Николя - поляризатора П и анализатора А и трубки Т с исследуемым раствором.

Если в пространство между скрещенными николями поместить сосуд с раствором сахара, то в монохроматическом свете наблюдается просветление поля, которое, однако, легко устранить, вращая анализатор вправо или влево на некоторый угол. Это явление объясняется способностью сахара вращать плоскость поляризации и носит название вращательной поляризации.

Различают вращение правое или положительное, когда вещество повертывает плоскость поляризации по стрелке часов для пучка света, падающего в глаз наблюдателя, и левое или отрицательное при вращении плоскости поляризации в обратном направлении.

В данной работе используется лабораторный комплекс ЛКО-5.

Рис.6. Лабораторный комплекс ЛКО-5.

Каркас установки состоит из двух боковин 1, стянутых оптической скамьей (рельсом) 3 плитой-снованием и задней стенкой. Вдоль каркаса размещена оптическая скамья 3, состоящая из двух рельс. Оптическая ось установки расположена симметрично относительно оптической скамьи на высоте 45 мм от верхнего края рельс. Излучатель 6 (полупроводниковый лазер с 5 степенями свободы, длина волны 0,65-0,68 мкм, мощность излучения 2-5 мВт) установлен на оптической оси установки над оптической скамьей. Двумя передними винтами 5 и двумя задними винтами 2 лазер можно перемещать относительно корпуса, подбирая нужное положение и направление пучка излучения. Поляризация излучения линейная. Плоскость колебаний вектора параллельна оси рукоятки 4, с помощью которой лазер поворачивается вокруг оптической оси. Поляризаторы 7 могут поворачиваться вокруг оптической оси установки. Плоскости поляризаторов (т. е. плоскости колебаний вектора излучения, прошедшего через поляризатор) установлены параллельно направлению рукояток барабанов поворотных держателей. Стол поворотный 8 предназначен для установки объектов с возможностью поворота вокруг вертикальной оси. Фотодатчик 9 содержит фотодиод в светонепроницаемой оправе с входным окном (отверстие диаметром 3 мм) в круглом экране. Датчик установлен на стандартном экране размерами 30x80 мм, который вставляется в кронштейн поворотного стола, при этом окно датчика оказывается на уровне оптической оси установки. Датчик подключен непосредственно к микроамперметру (мультиметр на кронштейне) 10, который измеряет фототок в режиме «короткого замыкания». Этим прибором значения интенсивности показываются в условных единицах (микроамперах). Для нахождения интенсивности в абсолютных единицах необходима калибровка фотодатчика. В данной работе важны лишь относительные значения интенсивности. В этом случае калибровка не требуется и используются условные значения интенсивности.