Wyznaczanie kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji światła dla cieczy optycznie czynnych.

13.12.2012

I DEFINICJE:

1. Światło jako fala elektromagnetyczna, składa się ze sprzężonych ze sobą drgań pól: elektrycznego i magnetycznego(odbywających się w płaszczyznach wzajemnie prostopadłych i prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali).

2. Polaryzacja:

• Liniowa – drgania odbywają się wzdłuż linii prostej. Drgania składowane są w fazie lub przeciwfazie.

• Kołowa – drganie odpowiada ruchowi po okręgu. Można je rozłożyć na dwa drgania o jednakowych amplitudach, ale o fazach przesuniętych dokładnie o 90º lub 270º .

• Eliptyczna – uogólnienie kołowej. Ruch ciała odbywa się po elipsie. Może to być wyrażone jako złożenie liniowej i kołowej.

1. Zjawisko dwójłomności to rozdzielenie padającej na kryształ wiązki światła niespolaryzowanego na dwie wiązki: zwyczajne i niezwyczajne. Promienie są liniowe spolaryzowane i rozchodzą się prostopadle do siebie.

2. Polaryzacja światła przez odbicie: Odbicie światła od przezroczystych dielektryków(np. woda, szkło). Gdy promień odbity i załamany tworzą kąt 90º to promień odbity jest całkowicie spolaryzowany.

3. Substancje optycznie czynne: Związek chemiczny jest optycznie czynny jeśli posiada centrum chiralności oraz nie posiada elementów symetrii. Asymetryczny atom węgla to węgiel w stanie hybrydyzacji sp3 połączony z 4 różnymi podstawnikami. Jeżeli przez roztwór optycznie czynny przepuścimy wiązkę światła spolaryzowanego to nastąpi odchylenie światła o pewien kąt w prawo lub lewo.

Kryształy: kwarc, NaClO₃

Związki organiczne: białka, kwasy nukleinowe, roztwory cukrów.

1. Skręcalność właściwa- wartość charakteryzująca substancję aktywną optycznie, poprzez wartość kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego przez roztwór tej substancji.

II PRZEBIEG ĆWICZENIA:

1. Wykonujemy pomiar dla wody destylowanej

2. Wykonujemy pomiary dla roztworów 5%, 10%, 15%, 20% i 25% sacharozy. Odczytujemy kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła, czynność tą powtarzamy 3-krotnie dla każdego roztworu.

3. Wykonujemy wykres zależności kąta α od stężenia roztworu.

III WYNIKI

	Woda destylowana	Sacharoza 5%	Sacharoza 10%	Sacharoza 15%	Sacharoza 20%	Sacharoza 25%
Pomiar 1	0	5	10	16	24	50
Pomiar 2	0,7	6,5	12,5	18,5	26	54
Pomiar 3	0,5	6	11	17	25	49
Średnia	0,4	5,83	11,16	17,67	25	51

IV WYKRES:

IV WNIOSKI:

- wraz ze wzrostem stężenia substancji, wzrasta kąt skręcania płaszczyzny polaryzacji światła

- błędy wynikają z niedokładności pomiaru osób wykonujących doświadczenie