46.Оптическая активность вещества. Удельное вращение. Дисперсия оптической

активности. Поляриметры и их применение.

Оптически активные вещества — среды, обладающие естественной оптической активностью. Оптическая активность — это способность среды (кристаллов, растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через неё оптического излучения (света). Метод исследования оптической активности — поляриметрия.

ДИСПЕРСИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ (вращательная дисперсия) - зависимость угла поворота плоскости поляризации света в веществе от частоты (длины волны).

В твёрдых телах Д. о. в. определяется свойствами молекул (комплексов, ионных группировок и т. п.), их расположением, а также вкладом коллективных эффектов, зависящих от зонной структуры. Д. о. в. наблюдается на колебат. и вращат. переходах в молекулах, а также на оптич. и акустич. ветвях колебаний решётки. Для анизотропных сред она зависит также от направления наблюдения, т. к. осцилляторы разл. переходов ориентированы различно и вклады каждого из них меняются с направлением. Для этих сред теория ещё не разработана для всех случаев полностью.

Поляриметр (полярископ, — только для наблюдения) — прибор, предназначенный для измерения степени поляризации частично поляризованного света или оптической активности прозрачных и однородных сред, растворов (сахарометрия) и жидкостей.

Области применения

Применяется в лабораториях пищевой, химической промышленности и других отраслях науки и производства для определения концентрации растворов оптически активных веществ, таких как сахар, глюкоза, белок, по углу вращения плоскости поляризации. Рекомендуется больным сахарным диабетом для индивидуального контроля содержания сахара в моче. Также позволяет наблюдать и измерить остаточные напряжения в стекле.

47.Дисперсия света. Понятие о классической теории дисперсии света. Нормальная и аномальная дисперсия света. Спектральные приборы (спектроскоп, спектрометр, спектрофотометр).

Дисперсия света - явления,обусловленные зависимостью показателя преломления вещества от длины волны (или частоты) Дисперсией света в среде называется нормальной, если с ростом частоты или уменьшением длины волны абсолютный показатель преломления среды возрастает.

Дисперсия света в среде называется аномальной, если с ростом частоты

абсолютный показатель преломления среды уменьшается. Аномальная

дисперсия имеет место в тех областях частот, где имеет место интенсивное поглощение света.

1-нормальная дисп.

2-аномальная дисп

Классическая дисперсия света

Согласно электронной теории вещества Лоренца вещество рассматривается как система электрических зарядов (положительных ионов и электронов). При действии электромагнитной световой волны вследствие очень высокой частоты за изменением поля успевают «следить» только частицы, обладающие очень малой массой (электроны). Получим зависимость показателя преломления от частоты излучения.

Дипольный упругий момент атома для однородной среды: где число атомов в единице объема. Для прозрачных веществ на электрон, если пренебречь силами

сопротивления, действуют две силы:

1) вынуждающая сила, под действием которой электрон совершает

вынужденные гармонические колебания и излучает вторичные

электромагнитные волны

2) квазиупругая сила взаимодействия электрона с остальной частью атома

Спектральными называются приборы, предназначенные для изучения эмиссионных и абсорбционных спектров. Наиболее широко в спектральном анализе используются призменные спектральные приборы. В основе их работы лежит явление дисперсии света – зависимость показателя преломления от длины волны. При этом используется область нормальной дисперсии.

С хема простейшего спектрального прибора с призмой изображена на рис.2.

Свет от щели S, освещаемой источником света, падает на линзу L₁ и, проходя через нее, образует параллельный пучок, т.к. щель расположена в фокальной плоскости линзы. Щель и линза L₁ расположены в трубе, называемой коллиматором К. После преломления в призме P, пучки света разных длин волн фокусиру­ются линзой L₂ на экране Э, где получается ряд монохроматических изображений щели.

В зависимости от вида и способа регистрации спектра призменные спектральные приборы подразделяются на следующие виды:

а) спектрографы – используются для фотографирования спектров;

б) спектроскопы – служат для визуального наблюдения спектров;

в) спектрофотометры – предназначены для получения и фотометрирования линий спектра (измерения их относительной интенсивности). С этой целью исследуемое излучение с помощью монохроматора выводится на фотоэлемент (или фотоумножитель), преобразующий световой сигнал в электрический.

г) монохроматоры – предназначены для выделения узких, практически монохроматических участков спектра. Монохроматоры обычно являются составной частью более сложных устройств, например, спектрофотометров.