Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия.

Некоторые вещества (кристаллы и растворы) при прохождении через них поляризованного света поворачивают плоскость поляризации луча, называемые оптически активными. Это явление называется вращением плоскости поляризации. Вращательная способность оптически активных веществ определяется методами поляриметрии с помощью поляриметров. Метод поляриметрии используется в медицине для определения концентрации сахара в моче, в биофизических исследованиях.

Поляризационный микроскоп

Поляризационный микроскоп применяют при гистологических исследованиях для наблюдения анизотропных микроструктур. Если для исследования биологических объектов взять обычный оптический микроскоп, то они наблюдаются неясно, затемнено. Поэтому микроскоп усовершенствуют, устанавливая в него две призмы Николя: одну перед конденсором (поляризатор), другую между объективом и окуляром (анализатор), предметный столик делают вращающимся. Сначала на предметный столик помещают изотропный препарат, а поляризатор и анализатор устанавливают на затемнение. Затем при такой установке поляризатора и анализатора помещают анизотропный препарат. В нем происходит повторное двойное преломление света, свет не будет полностью гасится. Анизотропные структуры становятся светлыми на общем фоне темного поля.

Контрольные вопросы

•Электромагнитная природа света. Свет естественный, частично поляризованный, полностью поляризованный. Световой вектор. •Поляризация света при отражении. Закон Брюстера. •Двойное лучепреломление. Призма Николя. Поляризатор и анализатор. Закон Малюса. •Оптически активные вещества. Вращение плоскости поляризации. Поляриметрия. •Поляризационный микроскоп.

Тема 16. Тепловое излучение. Природа теплового излучения.

Тепловое излучение, т.е. излучение нагретых тел, представляет собой электромагнитное излучение, обусловленное возбуждением атомов и молекул при соударениях в процессе теплового движения. Тепловое излучение происходит при всех температурах, кроме абсолютного нуля . Тепловое излучение является термодинамически равновесным: в единицу времени испускается столько же энергии, сколько и поглощается.

Характеристики теплового излучения

1. Поток излучения (мощность излучения) – энергия, испускаемая со всей поверхности тела за 1 секунду

, .

2. Энергетическая светимость – энергия, испускаемая с 1 м² поверхности тела за 1с

, .

3. Спектральная плотность энергетической светимости

,

т.е. является функцией распределения энергии по спектру. Она выражает собой энергию, испускаемую с 1 м² поверхности тела за 1с в единичном интервале длин волн вблизи данной волны .

4. Монохроматический коэффициент поглощения . Он характеризуется отношением потока излучения, поглощенного данным телом в единичном интервале длин волн, к потоку излучения, падающего на ту же площадь тела

.

. у зеркал, у тел с белой тканью, у таких тел как черная бумага, черные ткани, бархат.

Рис. 16.1.

Тело, у которого , называется абсолютно черным телом. В природе таких тел нет. Свойства абсолютно черного тела лучше всего воспроизводит модель абсолютно черного тела (рис. 16.1) – это тело с небольшим отверстием в замкнутой полости, стенки которой выполнены из поглощающего материала. При каждом отражении света, вошедшего в полость, стенки полости поглощают часть энергии. Поэтому интенсивность луча света, выходящего из отверстия, во много раз меньше интенсивности входящего света

Тела, у которых и не зависит от длины волны, называются серыми телами. Таких тел в природе тоже нет, однако некоторые реальные тела в определенном интервале длин волн излучают и поглощают свет как серые. Например, тело человека, имеющего в инфракрасной области коэффициент поглощения , считают серым телом.