ФИЗИКА ВОЛНОВАЯ ОПТИКА СТРАНИЦЫ / Suai 46

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

Лабораторная работа № 7

ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Цель работы: определить концентрацию сахара в растворе путем измерения угла поворота плоскости поляризации прошедшего через раствор света.

Методические указания

Некоторые вещества обладают способностью изменять ориентацию плоскости поляризации проходящего через них линейно поляризованного света. Это явление получило название вращения плоскости поляризации, а вещества, обладающие этим свойством, называют оптически активными. Оптическая активность присуща большому числу веществ в твердом и жидком состоянии; к их числу относятся, например, кварц, скипидар, водный раствор сахара и другие.

Существуют вещества, поворачивающие плоскость поляризации вправо и влево, при этом направление вращения плоскости поляризации принято определять по лучу, идущему к наблюдателю. Вращение называют правым, если плоскость поляризации поворачивается по часовой стрелке, и левым, если плоскость поляризации поворачивается против часовой стрелки.

Вращение плоскости поляризации связано с асимметрией строения оптически активного вещества. В случае кристаллов главной причиной следует считать асимметрию структуры (отсутствие центра симметрии). Для аморфных однородных тел и жидкостей вращение плоскости поляризации обусловлено строением сложных молекул, обладающих асимметричной пространственной структурой и не имеющих ни центра симметрии, ни плоскости вращения.

Френель показал, что это явление может быть объяснено, если допустить, что лучи, поляризованные по кругу с правым и левым направлением вращения, распространяются в веществе с различной скоростью υпр ≠ υл. Плоскополяризованную волну E можно представить как суперпозицию двух волн с правой и левой круговой поляризацией Eпр и Eл (рис. 1). В оптически активной среде эти волны распространяются с различной скоростью, поэтому ­после прохождения пути l векторы Eпр и Eл повернутся на различные углы ϕпр и ϕл (рис. 2).

48