![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Работа 8.Стр 1 из 5Следующая ⇒
Дисперсия оптического вращения в холестерических кристаллах.
Для холестерической фазы характерно спиральное упорядочение с шагом спирали Р. Наличие винтовой оси симметрии обуславливает высокую оптическую активность холестерика. Оптическая активность заключается в повороте плоскости поляризации, проходящего через образец света на угол φ. Вращательная способность вещества определяются как ρ =φ /d, где d – толщина образца. Например, в сахаре ρ ~ Если λ < < P, то возможен волноводный режим, когда световое колебание “поворачивается ” в кристалле в соответствии с поворотом молекул в холестерической спирали. Число оборотов плоскости поляризации равно тогда числу шагов Р на толщине образца d. Если λ < Р, то существует оптическая активность, пропорциональная шагу спирали. Вне района селективного отражения света вращательная способность равна Здесь Δ n=nе-n0 – двулучепреломление молекулярного слоя, λ сел=nP – длина волны селективного отражения света. Когда λ < < λ сел, формула преобразуется к простому виду: Последняя формула доступна экспериментальной проверке, особенно для холестерических смесей с большим шагом. Примером такой смеси является смесь нематик (90%) – холестерик (10%). Дисперсия ρ и Δ n (т.е. их зависимость от λ) может быть чрезвычайно большой. Третий случай λ ≈ Р. Тогда наблюдается брегговское отражение света λ сел=nP; оптическое вращение испытывает аномальную дисперсию в области селективного отражения. Целью работы является изучение дисперсии оптического вращения (0В) для смеси МББА – холестерил нонаноат. Концентрация холестерика мала (от 5% до 10%), поэтому выполнимо условие λ < P, а величину Δ n внутри холестерического слоя можно заменить Δ n нематического компонента. Толщина образца d=100мкм. Для определения дисперсии будем использовать метод канавчатого спектра. Пусть образец помещён между скрещенными поляроидами. Белый свет от осветителя проходит через образец и падает на щель монохроматора УМ-2. спектр, наблюдаемый с помощью спектральной насадки, имеет полосы погасания в тех случаях, где для данной длины волны образец погашен в скрещенных поляроидах. Образец будет погашен только тогда, когда плоскость поляризации света повернётся при прохождении образца на угол, кратный π. Т.е. при переходе от одной длины волны погасания к другой угол меняется на величину π. Вид канавчатого спектра. Для канавчатого спектра можно построить график φ (λ). Неопределённость в величине φ равна φ 0. с точность до φ 0 можно определить угол поворота плоскости поляризации при данной длине волны λ i.
рмула доступна экспериментальной проверке, особенно для холестерических смесей с большим шагом.а на угол Зависимость φ (λ) по результатам экспериментов. Полученные результаты можно определить в виде φ (1/λ 2). В соответствии с теорией де ВРИ должна наблюдаться прямолинейная зависимость φ ~1/λ 2. искажение формы экспериментальной кривой объясняется дисперсией показателя преломления Δ n(λ). Для МББА тем же методом канавчатого спектра получена зависимость Δ n(λ). Дисперсия Δ n для МББА. Поэтому более точная зависимость φ ~(Δ n)2 /λ.Используя экспериментальные данные, следует построить график По тангенсу угла наклона определяется шаг спирали холестерика Р. Выполнение работы: 1. Получить канавчатый спектр поглощения холестерической смеси. По градуировочному графику монохроматора определить длины волн поглощения. 2. Построить зависимость φ (λ), φ (1/λ 2). 3. По графику Δ n(λ) определить Δ n для ранее отмеченных длин волн поглощения. 4. Построить зависимость φ (Δ n2/ λ 2). 5. по тангенсу угла наклона прямой определить шаг холестерической спирали Р. Вопросы: 1. нарисуйте плоскостную холестерическую структуру, укажите ось симметрии, а направление с nII и n┴ внутри слоя. 2. Что такое оптическая активность? 3. Опишите различные случаи оптической активности холестериков. 4. Объясните “дисперсионный” метод определения шага спирали.
|