5.2 Мешающие факторы при поляриметрических измерениях

При каждом преломлении и отражении от поверхности, не перпендикулярной направлению света, происходит изменение состояния поляризации падающего света. Из этого следует, что любой вид мутности и пузырей в исследуемом веществе вследствие множества поверхностей сильно снижает поляризацию, и чувствитель­ность измерения может снизиться ниже допустимого уровня. То же самое относится к загрязнениям и царапинам на окнах кювет и на защитных стеклах источника света.

Термические и механические напряжения в защитных стеклах и окнах кювет приводят к двойному преломлению и, следовательно, к эллиптической поляризации, которая накладывается на результат измерения в виде кажущегося поворота. Так как эти явления в большинстве случаев неконтролируемы и не постоянны во времени, следует тщательно следить, чтобы механические напряжения в оптических элементах не появились.

Сильная зависимость оптической активности от длины волны (вращательная дисперсия), которая, например, для сахарозы составляет 0,3 %/нм в области видимого света, заставляет использовать в поляриметрии предельно узкие полосы спектра, что обычно требуется лишь в интерферометрии. Поляриметрия является одним из самых чувствительных оптических методов измерения (отношение порога чувствительности к диапазону измерения 1 : 104), поэтому для полноценных поляриметрических измерений можно использовать лишь строго монохроматический свет, т. е. изолированные линии спектра. Горелки высокого давления,которые обеспечивают высокую интенсивность света, непригодны для п )ляриметрии вследствие расширения спектральных линий при изменении давления и повышенной для этого случая доли фона сплошного излучения. Применение более широких спектральных почос Возможно лишь для приборов, в которых предусмотрена компенсация вращательной дисперсии, как, например, в приборах с компенсацией при помощи кварцевого клина (сахариметр с кварцевым клином) и приборах с компенсацией по эффекту Фарадея. В приборах с кварцевым клином возможности компенсации при измерении сахарозы ограничены. При компенсации по эффекту Фарадея путем соответствующего выбора материала вращательную дисперсию можно подчинить различным требованиям; однако достичь универсальности использованных способов не удается. При измерении с конечной шириной спектральной полосы вблизи полос абсорбционного поглощения под действием абсорбции возникает смещение эффективного центра тяжести распределения длин волн, искажающее результаты измерения, из чего следует, что при исследовании абсорбирующих веществ нужно работать со строго монохроматическим излучением.

При контроле быстротекущих непрерывных потоков растворов возникающая вследствие двойного преломления света потоком эллиптическая поляризация может ухудшить чувствительность поляриметрических методов измерения и привести к грубым ошибкам. Эти затруднения можно устранить лишь тщательным фор­мированием потока, например, обеспечением ламинарного параллельного потока в кюветах и снижением его скорости.

6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной курсовой работы был изучен эффект оптической активности, а также его использование для измерения физических величин. Родоначальниками эффекта оптической активности были учёные Фарадей, Пастер, Био, Араго. Были приведены основные формулы присущие данному эффекту. Был изучен прибор основанный на эффекте оптической активности ─ сахариметр.

Были изучены основные положения поляриметрии и приборы основанные на этом методе — поляриметры. Было изучено строение этих приборов и сфера их применения. Был изучен поляризационный фильтр и применение его в фотографиях. Изучены особые шкалы поляриметров и технические поляриметры.

Исследованы источники погрешностей. Основными источниками погрешности являются мешающие факторы при поляриметрических измерениях и зависимость температуры оптической активности физиологических растворов сахаров .

В конечном итоге можно сказать, что эффект оптической активности очень важен при измерении физических величин, благодаря ему были выведены многие другие эффекты и величины. Оптическая активность, широко используются в физических, химических, биологических и других научных исследованиях и в промышленности. Она крайне важна.

6 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ.

1 Ландсберг, Г. С. Общий курс физики / Г.С. Ландсберг // Оптика. – 1957. – 286 c.

2 Борн, М. Вольф, Э. Основы оптики / М. Борн, Э. Вольф / 2 издание – 1973. – 385 с.

3 Волькенштейн, М. В. Молекулярная оптика – 1951. – 363 с.

4 Mathieu, J.P. Activite optique naturelle / J.P. Mathieu. // Encyclopedia of Physics (Handbuch des Physik) – 1957. – 280 c.

5 Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

6 Потапов В. М. Стереохимия 2 изд. М. 1988, с. 186-99.

32