Партнерка на США и Канаду по недвижимости, выплаты в крипто
- 30% recurring commission
- Выплаты в USDT
- Вывод каждую неделю
- Комиссия до 5 лет за каждого referral
| |
Рисунок 4.4.6. – Схема поляриметра. |
Затем в кювету помещают исследуемое вещество и проводят измерение его характеристик. Неполяризованная волна проходит через поляризатор, а затем через кювету с оптически активным веществом, например сахарным раствором. Анализатор, ось которого образует с осью поляризатора угол 900, расположенный за кюветой, пропускает часть энергии световой волны. Если анализатор повернуть на угол 
, то он перестанет пропускать свет. Это свидетельствует о том, что вещество в кювете поворачивает плоскость поляризации на угол . Зная удельную константу вращения и длину кюветы, можно определить концентрацию активного вещества. Свет, падающий на поляризатор, естественный, обозначение дано на рисунке в виде розетки векторов или в виде точек и стрелочек, причем число их должно быть одинаковым. Такое обозначение имеет в виду разложение колебаний вектора 
по двум направлениям (см. приложение «Формулы Френеля»). Свет после поляризатора – плоскополяризованный, направление колебаний вектора – это направление черточек. В оптически активном веществе меняется плоскость колебаний вектора , это соответствует повороту черточек. После анализатора выходит плоскополяризованный свет, плоскость колебаний которого не совпадает с плоскостью колебаний вектора после поляризатора, при этом угол между ними равен . (см. рисунок 4.4.6).
4.5.2. Теория Френеля вращения плоскости поляризации
Френель предложил качественное объяснение явления вращения плоскости поляризации света. На входе в оптически активное вещество плоскополяризованный монохроматический свет разлагается на две волны той же частоты, но поляризованные по кругу во взаимно противоположных направлениях. Электрические векторы этих волн связаны соотношением: 
. Взаимное расположение этих векторов смотри рисунок 4.4.7.
| |
Рисунок 4.4.7. – Разложение плоскополяризованной волны на две циркулярно–поляризованные волны |
Векторы 
и 
численно равны половине амплитуды вектора и вращаются в оптически неактивной среде с одинаковой угловой скоростью 
соответственно против и по часовой стрелке (если смотреть навстречу лучу света) так, что в любой момент времени они симметричны относительно плоскости 
колебаний падающего света. Плоскость колебаний – это плоскость колебаний вектора 
электромагнитной волны. Волны, которые соответствуют поведению векторов и называются циркулярно – поляризованными (см. раздел 3.9 «Колебания и волны»).
В оптически активном веществе скорости υл и υп циркулярно поляризованных волн 
и различны. Поэтому при прохождении этих волн через слой вещества толщиной 
между двумя волнами возникает оптическая разность хода и сдвиг по фазе, равный:
, (4.4.8)
где nл и nп – показатели преломления для двух волн соответственно.
Если υл<υп, то на выходе из вещества вектор ΄ опережает по фазе вектор ΄ на угол Δφ>0 и их взаимное расположение имеет вид, показанный на рисунке 4.4.8: Результирующий вектор 
колеблется в плоскости (
), повернутой по отношению к (р – р) по часовой стрелке на угол 
, пропорциональный . Таким образом, условие υл<υп соответствует правовращающему оптически активному веществу. При υл>υп оптически активное вещество будет левовращающим.
| |
Рисунок 4.4.8. – Вращение плоскости колебаний вектора |
4.5.3. Магнитное вращение плоскости поляризации
Оптически неактивные вещества приобретают способность вращать плоскость поляризации под действием магнитного поля. Явление было обнаружено Фарадеем и поэтому называется эффектом Фарадея. Это явление было обнаружено только при распространении света вдоль направления вектора напряженности магнитного поля. Угол поворота плоскости поляризации,, отвечает соотношению:
, (4.4.9)
где 
– напряженность внешнего магнитного поля; – длина пути световой волны в веществе, находящемся в магнитном поле; 
– постоянная Верде, зависящая от природы вещества и длины волны.
Для большинства веществ постоянная Верде не зависит от температуры и магнитное вращение плоскости поляризации обусловлено диамагнитным эффектом, который состоит в том, что во внешнем магнитном поле электроны атомов и молекул вещества прецессируют вокруг магнитного поля (см. раздел 2.3.11 «Основы электродинамики»). Это явление приводит к вращательной анизотропии вещества, т. е. возникает различие во взаимодействии с веществом циркулярно – поляризованных волн и (см. 4.5.2) Вращение одного из этих векторов совпадает по направлению с прецессионным, вращение другого совершается в противоположном направлении.
Оптически активные вещества под действием магнитного поля приобретают дополнительную способность вращать плоскость поляризации, которая складывается с их естественной способностью.
4.6. Оптическая анизотропия веществ. Двойное лучепреломление
4.6.1. Оптическая анизотропия
В том случае, если скорость света в каждой точке среды не зависит ни от направления распространения волны, ни от характера поляризации, среда будет оптически изотропной. Исследования показали, что при обычных условиях газообразные, жидкие, твердые аморфные диэлектрики оптически изотропны. Закономерности распространения света в любой среде определяются интерференцией первичной волны и вторичных волн, излучаемых молекулами, атомами или ионами среды вследствие их электронной поляризации под действием электрического поля световой волны. Поэтому оптические свойства среды полностью обусловлены электрическими свойствами этих элементарных излучателей, их взаимным расположением и взаимодействием друг с другом.
Молекулы или атомы среды в зависимости от их строения могут быть электрически изотропными или анизотропными. В первом случае их поляризуемость не зависит от направления вектора напряженности электрического поля волны, во втором случае – зависит.
Если среда находится в кристаллическом состоянии, то молекулы, атомы, ионы располагаются в определенном строгом порядке, образуя кристаллическую решетку. Каждая частица (молекула, атом, ион) находится в сильном взаимодействии с ближайшими соседями в решетке. Поэтому излучение вторичных волн частицами кристаллической среды зависит не только от электрических свойств самих частиц, но и от силового воздействия со стороны других частиц.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 |
Основные порталы (построено редакторами)