9. Оптически активные вещества

Это такие вещества, которые имеют свойство вращать плоскость колебаний поляризованного света. Это, к примеру, некоторые кристаллы и чистые жидкости, а так же растворы многих органических веществ.

При прохождении света через оптически активное вещество, плоскость его колебаний поворачивается вокруг оси светового луча на угол, пропорциональный толщине слоя вещества в соответствии с формулой:

где: – угол вращения;

- постоянная вращения (зависит от природы вещества);

- длина пути луча (длина кюветы);

- концентрация вещества.

Поляриметрия – метод определения концентрации вещества в растворе, использующий вращения плоскости поляризации света. Применительно к определению концентрации сахара – этот метод называется сахариметрия.

Явление оптической активности веществ связано с анизотропией молекул. Лучи, поляризованные по кругу вправо и влево, распространяются с неодинаковой скоростью ввиду асимметрии пространственного расположения атомов и молекул.

Поэтому оптически активные вещества бывают левовращающие и правовращающие.

Явление поляризации лучей нашло практическое применение в конструкции безынерционных затворов для световых лучей, попадающих в фотоаппарат при сверхскоростных фотосъемках. Кроме того возможно применение этого явления для борьбы со слепящим действием автофар встречных машин. Если смотровые стекла и стекла в фарах заклеить поляроидами, ориентированными перпендикулярно друг относительно друга, то свет от встречной машины будет гаситься.

10. Дисперсия света

Это зависимость показателя преломления среды от длины волны света:

Дисперсия проявляется в том, что происходит разложение света в спектр при его преломлении, интерференции или дифракции. Луч белого света раскладывается на монохроматические лучи.

Дисперсия называется нормальной, если возрастает с уменьшением световой волны.

В противном случае дисперсия называется аномальной.

Различают три вида спектров излучения: линейчатые, полосатые и сплошные.

Для каждого химического элемента характерен свой спектр излучения (по числу линий и их расположению). На этом основан спектральный анализ веществ.

Если свет от его источника проходит через разряженный газ (или пар), то на спектре появляются черные линии (или полосы).

Это спектры поглощения, они соответствуют тем линиям спектра испускания, которые данный элемент дает.

XVIII. Квантовые свойства света

1. Двойственность (дуализм) природы света

С точки зрения корпускулярной теории свет представляет собой поток элементарных частиц света – фотонов. И этим объясняются все явления, связанные со взаимодействием света с веществом, в том числе фотоэффект и тепловое излучение. По волновой теории свет представляет собой электромагнитную волну (Гюйгенс, Максвелл и др.) и этим объясняются все явления, связанные с распространением света, в том числе интерференция, дифракция и поляризация. Еще не совсем ясно, как в одном и том же физическом явлении проявляются совершенно противоположные физические свойства, более того дуализм характерен и для всех микрочастиц. Современная теория квантовой механики исходит из концепции единого поля взаимодействия частиц.