§5. Вращение плоскости поляризации Естественное вращение
Некоторые вещества, называемые оптически активными, обладают способностью вызывать вращение плоскости поляризации проходящего через них плоскополяризованного света.
Это:
кристаллические тела (например: кварц, киноварь);
чистые жидкости (например: скипидар, никотин);
растворы оптически активных веществ в неактивных растворителях (например: растворы сахара, винной кислоты и др.).
Кристаллические вещества сильнее всего вращают плоскость поляризации в случае, когда свет распространяется вдоль оптической оси кристалла.
Угол
поворота φ пропорционален пути
,
пройденному лучом в кристалле:
где
– постоянная
вращения.
Это постоянная зависимость от длины
волны (дисперсия вращательной системы).
В растворах угол поворота плоскости поляризации пропорционален пути света в растворе и концентрации активного вещества:
.
Здесь [α] – удельная постоянная вращения.
Магнитное вращение плоскости поляризации
Оптически неактивные вещества приобретают способность вращать плоскость поляризации под действием магнитного поля.
Это явление было обнаружено Фарадеем и поэтому называется эффектом Фарадея.
Оно наблюдается только при распространении света вдоль направления намагниченности. Поэтому для наблюдения эффекта Фарадея в полюсных наконечниках электромагнита просверливают отверстия, через которые пропускают световой луч. Исследуемое вещество помещается между полюсами.
Угол
поворота плоскости поляризации φ
пропорционален пути
,
проходимому светом в веществе, и
намагниченности вещества. Намагниченность
пропорциональна напряженности магнитного
поля H:
.
Коэффициент V называется постоянной Верде, или удельным магнитным вращением. V так же зависит от длины волны.
Магнитное вращение плоскости поляризации обусловлено возникающей под действием магнитного поля прецессией электронных орбит.
Оптически активные вещества под действием магнитного поля приобретают дополнительную способность вращать плоскость поляризации, которая складывается с их естественной способностью.
Заключение