ризованого світла. Аномалія обертання і круговий дихроїзм зазвичай проявляються разом (ефект Коттона), причому максимум кривої кругового дихроїзму з малим спектральним зміщенням збігається з точкою повороту кривої оптичної обертальної дисперсії. Якщо аномалії дисперсії заломлення внаслідок невеликої величини ефекту не мають практичного значення в аналітичній техніці, то аномалії оптичної обертальної дисперсії і кругового дихроїзму можуть використовуватися у вимірювальній техніці (спектральна поляриметрия) і мають видатне значення при з'ясуванні структури в органічній хімії і особливо в біохімії.
Всі оптично ізотропні речовини в поздовжньому магнітному полі (напрям вектора магнітного поля збігається з напрямком світла) стають оптично активними (ефект Фарадея, магнітне обертання), причому напрямок обертання залежить від напрямку магнітного поля. Обертання, викликане магнітним полем, як і природне обертання, має сильну дисперсію, яку називають магнітно-оптичної дисперсією обертання. Тут теж в областях спектру з абсорбцією внаслідок зєємановського розщеплювання виникають аномалії обертання - магнітний кругової дихроїзм. Внаслідок досить складної картини інформаційного змісту спектрів магніто-оптичної дисперсії обертання і магнітного кругового дихроїзму вони досі використовуються в аналітичній техніці переважно в наукових цілях. На противагу цьому використання ефекту Фарадея для модуляції і компенсації оптичного обертання є важливим допоміжним засобом в сучасній поляриметрії.
Оптична активність, як і заломлення світла, залежить від температури. Вона є результатом різниці двох коефіцієнтів заломлення, тому температурна залежність її в загальному менше, ніж температурна залежність самих коефіцієнтів заломлення, і знаходиться в межах від 1 до 2 · 10 - 4/° С. Виняток становить інвертований цукор, температурний коефіцієнт якого становить 1,5 · 10 - 2/° С.
Температурний коефіцієнт для рідин в більшості випадків негативний, т. е. обертання знижується зі збільшенням температури. Для твердих тіл він найчастіше позитивний, наприклад, для кварцу він становить 1,36 · 10 - 4/° С. Оптична активність залежить також від виду та кислотності розчинника, причому навіть може відбутися зміна напрямку обертання. Залежність оптичної активності від концентрації визначається законом Біо.
Питоме обертання і закон Біо
Питоме обертання площини поляризації оптично активною речовиною визначається як кут обертання, віднесений до одиниці товщини просвічувати матеріалу:
Якщо кут обертання вимірюється в кутових градусах, а товщина шару l - в мм, то розмірність питомого обертання складе [град/мм].
Відповідно питоме обертання оптично активної рідини (не розчиниться) з щільністю? [г/см 3] визначається виразом
Так як оптична активність рідин набагато менше оптичної активності твердих тіл, а товщина шару рідини вимірюється в дециметрах [1 дм=10 см=100 мм], то питоме обертання рідин має розмірність [град · см - 3/(дм · г)].
Питоме обертання розчину оптично активної речовини в оптично неактивному розчиннику з концентрацією З (г/100 мл) розчину визначається за формулою
У органічної хімії як різновид питомого обертання використовується також величина молярного обертання.
Визначення концентрації розчинених оптично активних речовин за результатами вимірювання кута обертання? [град] при даній товщині шару l [дм] для певної довжини хвилі [нм] проводиться по рівнянню Біо (1831 г.):
Закон Біо практично завжди виконується в області низьких концентрацій, у той час як при високих концентраціях мають місце суттєві відхилення
Заважають фактори при поляриметричних вимірах
При кожному ламанні і відображенні від поверхні, не перпендикулярної напрямку світла, відбувається зміна стану поляризації падаючого світла. З цього випливає, що будь-який вид каламутності і бульбашок в досліджуваній речовині внаслідок безлічі поверхонь сильно знижує поляризацію, і чутливість вимірювання може знизитися нижче допустимого рівня. Те ж саме відноситься до забруднень і подряпин на вікнах кювет і на захисних стеклах джерела світла.
Термічні і механічні напруги в захисних стеклах і вікнах кювет призводять до подвійного переломленню і, отже, до еліптичної поляризації, яка накладається на результат вимірювання у вигляді удаваного повороту. Оскільки ці явища в більшості випадків неконтрольовані і не постійні в часі, слід ретельно стежити, щоб механічні напруги в оптичних елементах не з'явились.
Сильна залежність оптичної актив...
