Оптически активные среды. Вращение плоскости поляризации. Эффект Фарадея.

Оптически активными веществами называют вещества, способные поворачивать плоскость поляризации, проходящего через них линейно поляризованного света. В основном это органические вещества. Типичными представителями активных веществ из твёрдых тел – кварц, из жидких – раствор сахара, никотин. Существуют право и левовращающие оптически активные вещества. Особенностью этих веществ является не симметричное строение их молекул.

, - длина пути, d –постоянная вращения.

Для растворов с концентрацией С –удельная постоянная вращения, т.е. вещества, равные углу поворота плоскости поляризации при прохождении световой волны единичной среды в растворе с единичной концентрацией, - оптически активные вещества.

Объяснение оптической активности предложи Френель, по теории которого линейно поляризованный свет можно представить в виде двух волн, поляризованных по правому и левому кругу.

При прохождении оптически активного вещества показатель преломления этих поляризованных волн различаются, следовательно, различаются и скорости. Между этими волнами возникает разность фаз, приводящая к повороту плоскости поляризации.

При прохождении световой волной одного и того же пути в прямом и обратном направлении положение плоскости поляризации восстанавливается.

Оптически неактивные вещества относятся оптически активными при приложении к ним магнитного поля (эффект Фарадея).

Для поворота плоскости поляризации B- индукция; d- путь волны; R-постоянная Верде.

Объяснение этого явления связано с расщеплением энергетических уровней оптического вещества в магнитном поле (эффект Зеелака) . При прохождении волны вдоль магнитного поля и обратно в точках Фарадея угол поворота удваивается.