139. Polarymetr Lippicha.

Polarymetr służy do pomiaru kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji α. Pomiarów dokonuje się dwukrotnie: raz gdy w rurce jest rozpuszczalnik i drugi raz, gdy w rurce jest badany roztwór. Różnica kątowego ustawienia analizatora w obu przypadkach jest równa kątowi skręcenia płaszczyzny polaryzacji.

Zasada działania:

Światło wychodzące ze źródła Ż przechodzi przez filtr F, zatem na polaryzator P pada światło jednobarwne, które po przejściu przez rurkę R z badanym roztworem i analizator A wpada do lunety.

139.1 Budowa polarymetru Lippicha: Ż- źródło światła; F- filtr; P- polaryzator; N- nikole; R- rurka z roztworem; A- analizator;

Przez umieszczenie za nikolem P małego nikola N otrzymujemy w lunecie dwa pola widzenia. Jedno pole widzenia jest oświetlone przez światło przechodzące przez polaryzator (pole I), drugie przez polaryzator i mały nikol (pole II).

1. 2. 3.

139.2 Względna jasność pól I i II obserwowanych w lunecie jest zależna od ustawienia analizatora w stosunku do kierunku drgań OA i OB. Linią przerywaną oznaczono kierunek drgań wyznaczony przez analizator.

Kierunek wektora OA drgań świetlnych w wiązce wychodzącej z polaryzatora P tworzy kąt γ (nie jest zaznaczony na rysunku) z linią podziału pól-taki sam jak kierunek wektora OB (wychodzący z małego nikola) z linią podziału pól.

1.Jeśli kierunek drgań wyznaczony przez analizator będzie prostopadły do wektora OA, to pole I będzie ciemne, a II jasne.

2.Natomiast gdy ten kierunek drgań będzie prostopadły do wektora OB to pole II będzie ciemne, a I jasne.

3.Wreszcie przy takim ustawieniu analizatora, przy którym kierunek wychodzącego z niego światła jest prostopadły do linii podziału pól- otrzymamy równomiernie oświetlone obydwa pola. Składowe OK i OM wektorów OA i OB są równe, a tylko światło z nimi związane przechodzi przez analizator.

Źródło: Kędzia, str. 202-203

140. Wyznaczanie stężenia za pomocą polarymetru.

Polarymetr służy do pomiaru kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji α.

Znając:

- kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła α przez roztwór optycznie aktywny,

- grubość warstwy roztworu l

- skręcalność właściwą [α]

możemy wyznaczyć stężenie roztworu ze wzoru: α = [α] ∙ c ∙ l

Zastosowanie: wyznaczanie stężenia glukozy w moczu u osób chorych na cukrzycę. Polarymetry służące do tego nazwane są sacharymetrami

Źródło: Kędzia, str. 202-203

131. WŁAŚCIWOŚCI ŚWIATŁA LASEROWEGO

Światło laserowe powstaje na skutek emisji wymuszonych, więc jest monoenergetyczne. Ponadto charakteryzuje się zgodnością faz i częstotliwości. Powielone zostają jedynie fotony równoległe do luster w cylindrze, w skutek czego emitowane światło jest światłem spolaryzowanym, inaczej mówiąc wszystkie fotony drgają w jednym kierunku: są równoległe. Dzięki wszystkim tym cechom, światło laserowe możemy nazwać wiązką spójną. Równoległość i jednobarwność (zgodność częstotliwości) pozwala na zogniskowanie tego światła w bardzo małym punkcie, porównywalnym z długością fali (ryc. 18.2, str 397, Pilawski)

132 ZASTOSOWANIE LASERÓW

1. OKULISTYKA- przyspawanie odwarstwionej siatkówki, tamowanie krwotoków wewnątrz gałki ocznej, leczenie jaskry i zaćmy.

2. Aktualnie próbuje się stosować je w onkologii – likwidacja mikroskopijnych ognisk nowotworowych.

3. Stomatologia – usuwanie próchnicy, plomby

4. Mikrochirurgia

5. Holografia – na mój gust to sobie można odpuścić…

137 PRAWO MALUSA

Prawo Malusa definiujemy wzorem:

Io- natężenie światła padającego na nikol

I - Natężenie światła opuszczającego nikol

B eta ( we wzorze fi(?))– kąt jaki tworzy płaszczyzna światła padającego i opuszczającego nikol

Treść prawa: Natężenie światła spolaryzowanego liniowo po przejściu przez nikol jest równe iloczynowi natężenia światła padającego i kwadratu cosinusa kąta między płaszczyzną polaryzacji światła padającego a płaszczyzną polaryzacji światła po przejściu przez nikol.

138 BUDOWA NIKOLU

Nikol składa się z dwóch pryzmatów kalcytu: specjalnie oszlifowanych i sklejonych podstawami balsamem kanadyjskim. Balsam jest ośrodkiem optycznie rzadszym od kalcytu. (ryc. 26.3, str. 201)

142 KĄT GRANICZNY

Kąt graniczny gamma jest to taki kąt padania, przy którym przy przejściu światła z ośrodka gęstszego do rzadszego, kąt załamania jest równy 90 stopni. Po jego przekroczeniu wiązka światła ulega odbiciu.

1/sin gamma = n2,1

Gdzie:

n2,1 – względny współczynnik załamania ośrodka 2 względem ośrodka 1.

143 - Całkowite wewnętrzne odbicie

Występuje na granicy ośrodków o różnych współczynnikach załamania. Jeżeli kąt padania w ośrodku gęstszym jest większy od kąta granicznego, promień nie może przejść do ośrodka rzadszego (nie może się załamać) i na granicy ośrodków ulega całkowitemu wewnętrznemu odbiciu, odbija się pod kątem równym kątowi padania.

144. Refrakcja molekularna

Charakteryzuje cząsteczkę oraz jest związana ze współczynnikiem załamania.

Zsumowane refrakcje molekularne wszystkich wiązań równają się refrakcji molekularnej cząsteczki wówczas gdy chmury elektronowe oddziałujących ze sobą cząsteczek są od siebie niezależne, tzn. nie oddziałują ze sobą. Mówimy wówczas, że refrakcja molekularna jest addytywna. Addytywność refrakcji molekularnej wykazują związki organiczne oraz takie nieorganiczne, w których występują wiązania jonowe, np. NaCl.

Egzaltacją refrakcji molekularnej nazywamy różnicę między refrakcjami molekularnymi.

Jedną refrakcję liczymy sumując energie wiązań danego związku, drugą zaś mierzymy pośrednio poprzez pomiar współczynnika załamania oraz mając daną masę molową i gęstość danej substancji. Egzaltację molekularną możemy traktować jako pewnego rodzaju niezależność wiązań w cząsteczce. Jeżeli elektrony tworzące wiązania nie oddziałują ze sobą egzaltacja jest równa zeru, w miarę wzrostu oddziaływań egzaltacja również przyjmuje większe wartości.

Konsekwencją addytywności refrakcji wiązań są zależności jakie występują pomiędzy refrakcjami molekularnymi związków organicznych, które tworzą szeregi homologiczne. Różnica refrakcji związków, które sąsiadują ze sobą w szeregu homologicznym jest prawie niezmienna.

Wzór na refrakcję molekularną:

R = n2 – 1 M/ n2 + 2 ρ [R] = m3/mol