Главная страница сайта Услуги решения задач по химии
Лекции по химии Учебник - общая химия


Рис. 45. Разложение светового луча на два с взаимно перпендикулярными плоскостями колебаний

свете, на колебания по двум заданным перпендикулярным направлениям. На рис. 45 представлена схема разложения света, например пп или mm, неполяризо-ванного света в кристалле на две волны: п'п', п"п" и т'т', т"т", колебания которых происходят в двух взаимно перпендикулярных направлениях, которые соответствуют двум поляризованным лучам. Одну из таких волн называют обыкновенной, другую, не подчиняющуюся закону преломления,— необыкновенной.

Кристалл исландского шпата, в котором происходит поляризация и разложение света, является анизотропной средой, свойства которой по различным направлениям различны. В связи с этим скорости распространения обыкновенной и необыкновенной волн в кристалле, не одинаковы, различны также коэффициенты и углы преломления света. Это явление носит название двойного лучепреломления.

Из исландского шпата изготавливают поляризатор света (призмы Николя). Кристалл разрезают на две половины в направлении оптической оси и склеивают канадским бальзамом (специальный клей из некоторых пород канадской пихты). Слой клея оказывается средой, оптически менее плотной для обыкновенного луча и более плотной для необыкновенного. Угол преломления необыкновенной волны на границе кристалл—клей будет меньше угла падения, и она пройдет слой клея как плоскопараллельную пластинку. Для обыкновенной волны обеспечиваются условия, при которых она может испытать на границе кристалл—клей полное внутреннее отражение. Таким условием является соответствующее положение призмы Николя по отношению к источнику света. Боковую поверхность поляризатора зачерняют. Обыкновенная волна, полностью отраженная, поглощается зачерненной боковой поверхностью призмы. Таким образом, из призмы выходит только одна необыкновенная волна.

§ 3. ОПТИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА

Вещества, способные .вызывать вращение плоскости поляри зации проходящего через них света, были впервые обнаружены в начале прошлого века. В 1815 г. Ж. Б. Био открыл оптическую активность чистых жидкостей (скипидара), а затем растворов и паров. При прохождении поляризованного света через оптически активную среду может возникнуть не только эффект изменения направлений колебаний, но и разложение поляризованного луча.

354

на два луча, обладающих вращением в разные стороны. На основании экспериментальных данных Ж. Б. Био установил следующие закономерности.

1. Угол поворота плоскости поляризации а линейно зависит от толщины слоя или концентрации и индивидуальных свойств оптически активного вещества: а=ауд/с, где ауд—удельное вращение плоскости поляризации; с—концентрация растворимого вещества, г/мл раствора; /—толщина слоя, дм.

Удельная оптическая активность ауд зависит от природы вещества и растворителя, агрегатного состояния, температуры и давления.

2. Поворот плоскости поляризации в данной среде происходит либо по часовой стрелке (а>0, правое вращение), либо против нее (а<0, левое вращение), если смотреть навстречу ходу лучей света.

Оптическая активность веществ, изменяющих вращение плоскости поляризации, зависит от двух факторов: строения кристаллической решетки вещества и строения молекулы вещества. В зависимости от этих факторов оптически активные вещества делят на два типа. Вещества, относящиеся к первому типу, проявляют оптическую активность только в кристаллическом состоянии, например кварц, хлорат натрия и др. Рентгенографическое исследование твердого кристаллического кварца показало, что это вещество встречается в двух модификациях — правовращающей и левовращающей. При переходе этих веществ в растворенное или расплавленное состояние оптическая активность исчезает. Ко второму типу относят вещества, проявляющие оптическую активность только в растворенном или газообразном состоянии. К ним относят глюкозу, винную кислоту, циклометил-гексан, морфин и другие органические вещества.

В молекулах Сахаров оптическая активность обусловлена наличием асимметричных атомов углерода, связанных с различными радикалами. Особенность строения оптически активных молекул таких веществ состоит в том, что они не имеют центра и плоскости симметрии. Например, молекулы винной кислоты могут существовать в четырех формах, две из которых оптически активны, а две оптически неактивны. Первые d- и /-формы не имеют ни одного элемента симметрии, мезо-форма винной кислоты имеет плоскость симметрии:

о=с—он о=с—он о=-с—он о=с—он

I I I I

н—с—он но—с—н но—с—н н—с—он

I I | плоскость |

„„ ' I I симметрии I

но—с—н н—с—он но—с—н н—с—он

I I I I

о=с—он о=с—он о«=с—он о=с—он

rf- винная /- винная меэо-винная кислота

кислота кислота

12*

355



 

Вернуться в меню книги (стр. 101-197)

 

Решаем контрольные работы по химии
Срочно нужно решить задачи по химии, выполнить контрольную работу или написать реферат? Тогда вам сюда.

 

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию