Wyznaczanie kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji, Wyznaczanie kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji 5, �WICZENIE NR 4

WICZENIE NR 77

WYZNACZANIE KTA SKRCANIA PASZCZYZNY POLARYZACJI

WSTP TEORETYCZNY

wiato stanowi fale elektromagnetyczne o okrelonych dugociach, w kt�rych mamy do czynienia z rozchodzeniem si zmiennych p�l elektrycznego i magnetycznego. Pola te charakteryzuj wektor natenia pola elektrycznego E i magnetycznego H. W przypadku, gdy czynnik zewntrzny zmusi chaotyczne drgania do tego by odbyway si w jednej paszcynie lub wedug innego obranego porzdku mamy do czynienia z polaryzacj. Paszczyn polaryzacji nazywamy paszczyzn prostopad do paszczyzny, w kt�rej zachodz drgania.

Istnieje kilka metod polaryzowania wiata:

- przez odbicie

- przez podw�jne zaamanie

- przez dichroizm

Czeciowa polaryzacja nastpuje wtedy, gdy amplitudy drga w promieniu odbitym s r�ne dla r�nych kierunk�w drga. Maksymalne w kierunku prostopadym do paszczyzny padania wizki wiata na pytk, a minimalne w kierunku r�wnolegym do tej paszczyzny. Kt padania, przy kt�rym nastpi efekt cakowitego zaniku wiata nosi nazw kta cakowitej polaryzacji, zwanego ktem Brewstera. Cakowita polaryzacja nastpuje w�wczas gdy promie odbity jest prostopady do promienia zaamanego.

Promie wiata naturalnego niespolaryzowanego padajc na powierzchni krysztau pod dowolnym ktem ulega podw�jnemu zaaniu, tzn. rozkda si na dwa promienie spolaryzowane liniowo drgajce w paszczyznach wzajemnie prostopadych. Promie zwyczajny i nadzwyczajny. Oba te promienie rozchodz si w krysztale z r�nymi prdkociami.

Obecnie do uzyskania wiata spolaryzowanego najczciej wykorzystuje si tzw. zjawisko dichroizmu kryszta�w. wiato przechodzce przez krysztay jest czciowo pochaniane. Krysztay dichroiczne wykazuj r�nic wsp�czynnik�w pochaniania promieni: zwyczajnego i nadzwyczajnego.

Skrcanie paszczyzny polaryzacji nastpuje w�wczas, gdy wiato spoalryzowane liniowe przechodzi przez niekt�re krysztay zwane optycznie czynnymi. Ciao optycznie czynne dzieli padajc wizk spolaryzowan liniow na skadow spolaryzowan koowo prawo- i koowo lewoskrtnie - jest to tzw. dw�jomnoc koowa.

Liniowo spolaryzowane wiato przy przejciu przez niekt�re krysztay oraz rozwtwory tzw. substancji optycznie czynnych doznaje skrcenia paszczyzny polaryzacji. Dla substancji tych wprowadza si tzw. waciw zdolno skrcajc K zdefiniowan wzorem Bioha:

gdzie c - stenie roztworu, l - dugo drogi promienia w roztworze, - kat skrcenia paszczyzny polaryzacji std:

- (180�-a) +b

a - pooenie zerowe analizatora, b - pooenie analizatora gdy w polarymetrze znajduje si badany roztw�r

Przebieg wiczenia

Wyznaczy skrcenie waciwe K dla wodnego roztworu cukru.

a) napeni rurk pomiarow wod destylowan i woy do polarymetru

b) ustawi okular lunety w takim pooeniu, w kt�rym obraz pytki Leaurenta jest najostrzejszy

c) znale piciokrotnie pooenie zerowe analizatora ( trzy czci pola widzenia jednakowo ciemne) zmieniajc za kadym razem jego pooenie (odczytu dokona na obydwu skalach)

d) sporzdzi trzy roztwory wodne cukru o r�nym steniu i wyznaczy dla nich skrcenie paszczyzny polaryzacji postpujc jak wyej

e) na podstawie otrzymanych wynik�w obliczy skrcenie waciwe.