Задание 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИСПЕРСИИ ОПТИЧЕСКОГО ВРАЩЕНИЯ

Значения [b]_l и [a]_l существенно зависят от длины волны (дисперсия оптического вращения). Вдали от полос поглощения, т.е. в областях спектра, где оптически активная среда прозрачна, [b]_l и [a]_l в первом приближении пропорциональны величине 1/l².

В работе необходимо определить удельные вращения двух растворов и одного кристалла (по формулам (2) и (3) для четырех длин волн.)

Рис.6 Рис.7

В работе используется полутеневой поляриметр Липпиха (рис.6). Источником света S служит ртутная лампа с линейчатым спектром. Для выделения монохроматического света используется набор светофильтров F. Параллельный пучок от источника проходит через поляризатор, образец и анализатор.

Между поляризатором и исследуемым образцом располагается третья поляризационная призма. Она называется полутеневой призмой Липпиха и перекрывает только половину площади сечения поляризатора. Плоскости колебаний вектора Е, пропускаемые поляризатором П₁ и малой призмой П₃, располагаются под небольшим углом u. Ребро малой призмы (рис.6) составляет угол около 1⁰ с оптической осью прибора. Расположение плоскостей колебаний вектора Е представлено на рис.7. П₁ - направление колебаний вектора Е после поляризатора, П₂ - направление колебаний на выходе из призмы Липпиха, А – направление разрешенных анализатором световых колебаний. Если направление разрешенных анализатором световых колебаний (на рис.7. обозначено буквой А) перпендикулярно биссектрисе угла u, то обе половины круга, расположенного в поле зрения (видимого в окуляр), освещены одинаково. Именно этому положению анализатора соответствует нулевая точка прибора.

При этом следует обратить внимание на то, что при малых поворотах анализатора в разные стороны от этого положения более темной становится то левая, то правая половина поля зрения.

При значительных отклонениях анализатора от нулевого положения (более 10⁰) обе половины поля зрения становятся яркими и субъективно кажутся равноосвещенными и не изменяющимися при дальнейшем вращении анализатора. В этом случае следует найти такое положение анализатора, при котором обе половины поля зрения освещены одинаково, причем при малом повороте анализатора по часовой стрелке одна половина поля зрения становится темной, а против часовой стрелки - другая. Такое положение равной освещенности и является искомым.

При внесении в поляриметр кюветы с исследуемым оптически активным веществом плоскости поляризации П₁ и П₃ повернутся на один и тот же угол. Этот угол можно определить поворотом анализатора на тот же угол, чему экспериментально будет соответствовать одинаково освещенные половины поля зрения.

Отсчет поворота анализатора осуществляется с помощью лимба и нониуса.

В настоящей работе используется модификация поляриметра Липпиха не с одной, а с двумя малыми призмами П₃, расположенными по разные стороны от оптической оси, между которыми имеется небольшой зазор. Это приводит к тому, что поле зрения разбивается не на два, а на три участка. В случае трехпольного поляриметра анализатор должен устанавливаться в положение, при котором три участка поля зрения имеют одинаковую освещенность.