Вещества, обладающие свойством вращения плоскости поляризации при прохождении через них поляризованного света называются оптически активными.

Для определенной длины волны угол a поворота плоскости поляризации пропорционален расстоянию l, пройденному светом в оптически активном веществе:

a = a₀ l, где a₀ коэффициент пропорциональности, или постоянная вращения, град/мм. Оптически активным является, например, кварц, имеющий две модификации, одна из которых поворачивает плоскость поляризации по часовой, а другая – против часовой стрелки. Оптически активными являются многие некристаллические тела: чистые жидкости (например, скипидар), растворы оптически активных веществ в неактивных растворителях (раствор сахара в воде), некоторые газы и пары (пары камфоры).

Для растворов был установлен следующий количественный закон:

a = [a₀] C l, (2), где С – концентрация оптически активного вещества; l – толщина слоя раствора; [a₀] - удельное вращение, которое приблизительно обратно пропорционально квадрату длины волны и зависит от температуры и свойств растворителя. Соотношение (2) лежит в основе весьма чувствительного метода измерения концентрации растворенных веществ, в частности, сахара. Этот метод (поляриметрия или сахариметрия) широко используется в медицине для определения сахара в моче, в биофизических исследованиях, а также в пищевой промышленности. Соответствующие измерительные приборы называют поляриметрами или сахариметрами.

92. Поглощение света. Закон Бугера-Бера

Поглощением света называют ослабление светового потока (интенсивности света) при прохождении его через какое-либо вещество вследствие превращения в другие виды энергии (обычно в тепло).

I=I₀ e^-kl – закон Бугера.

k – натуральный показатель поглощения (зависит от свойств поглощающей среды и не зависит от интенсивности света);

I₀ –интенсивность падающего света;

I – интенсивность света, после прохождения его через слой вещества толщиной l.

Натуральный показатель поглощения зависит от длины волны света, поэтому к этому показателю добавляется индекс и формула запишется для монохроматического света:

I=I₀ e^-kll.

Поглощение света обусловлено взаимодействием фотонов с молекулами вещества, поэтому вводятся дополнительные характеристики:

1.s – эффективное сечение поглощения молекулы (некая площадь, при попадании в которую происходит захват фотона молекулой);

2. n – концентрация молекул.

Таким образом: I =I₀ e ^-snl

93. Поглощение света растворами. Закон Бугера-Бера-Бера. Концентрационная колориметрия. (" КК").

Поток световых квантов, проходя через раствор ослабляется. Это вызвано взаимодействием фотонов с веществом (взаимодействием фотонов с растворителем пренебрегаем). Ослабление интенсивности света dI зависит от количества столкновений квантов с молекулами вещества. При этом концентрацию вещества удобно выражать через С-молярную: n = C N_A, где N_A – число Авогадро.

sn = s N_A C = cC, где c – натуральный молярный показатель поглощения. Его физический смысл – суммарное эффективное сечение поглощения всех молекул одного моля растворённого вещества.

I = I₀ e ^-clС – это закон БУГЕРА-ЛАМБЕРТА-БЕРА показывает, что интенсивность прошедшего света зависит от c, l, С: интенсивность светового потока, проходящего через вещество, экспоненциально уменьшается в зависимости от длины оптического пути и концентрации вещества в образце.

" КК" - ФОТОМЕТРИЧЕСКИЙ способ определения концентрации веществ основан на законе БУГЕРА-ЛАМБЕРТА-БЕРА: E = ln(I₀/ I) = clС. Отсюда с = E/cl - путем измерения световых потоков (до I₀ и после I прохождения света через раствор), определении коэффициента пропускания (t =I/I₀) и оптической плотности: D = lg (1/t)