منو
 کاربر Online
932 کاربر online
تاریخچه ی: پلاریمتری

V{maketoc}

!تعریف پلاریمتری:


منظور از پلاریمتری مطالعه چرخش ((نور قطبیده)) به وسیله یک ماده می باشد. جهت چرخش و میزان آن در تجزیه های کمی و کیفی و تعیین ((ساختمان شیمیایی مواد)) مفید است.


! ((فعالیت نوری)):


فعالیت نوری میزان توانایی یک ماده در چرخش ((نور)) قطبیده مسطح می باشد. اگر ((جسم شفاف))ی بتواند سطح نوسان بردار ((میدان الکتریکی)) را باندازه زاویه( آلفا) بچرخاند، می گویند جسم توانایی چرخش نور را داشته یا از نظر نوری فعال است.

این پدیده اولین بار در سال1811برای((کوارتز)) گزارش شد واز آن به بعد مطالعات وسیعی در مورد آن انجام شده است.

در اواسط قرن نوزدهم قوانین بنیادی در مورد ((فعالیت نوری)) وضع گردید که منجر به پیشرفت اساسی در ((شیمی فضایی)) ((ترکیبات آلی)) شد. امروزه برخی از همان نظریات مورد قبول است. در فعالیت نوری، ماده و ((نور))، با واکنش متقابل سبب چرخش نور قطبیده مسطح می شوند.


! محلولهای فعال نوری:


((محلولهای فعال نوری)) ، محلولهایی هستند که دارای ((کربن نا متقارن)) می باشند، مانند ((گلوکز)) ، ((اسید تار تاریک)) ، ((اسید لاکتیک)).

این محلولها قادرند صفحه ((پلاریزاسیون)) را بچرخانند که مقدار زاویه چرخش متناسب با ((غلظت)) مایع و طولی از آن می باشد که نور قطبیده از آن می گذرد. همچنین مقدار زاویه به ((طول موج)) نور تابشی بستگی دارد که معمولا از خط ((سدیم)) (5893 ((آنگستروم))) استفاده می کنند. درجه ((حرارت)) و نوع ((حلال)) هم تا حدودی در این مقدار موثر هستند.

__چرا فقط مواد خاصی نور قطبیده را می چرخانند؟__

بطور کلی وقتی نور از محیطی که شامل ((اتم)) ها، ((مولکول)) ها و ((یون)) ها می باشد، می گذرد، بردار میدان الکتریکی آن بر ((الکترون)) های ذرات اثر می گذارد و ((دو قطبی های لحظه ای)) (قطبش موقت) ایجاد می کند، لذا از ((سرعت نور)) کاسته می شود.

هنگامی که نور از یک ((محیط همگن)) عبورمی کند، با ذراتی که بطور یکنواخت در مسیر آن ((پخش)) شده اند، برخورد می نماید. بنابراین کاهش سرعت نور در مورد مواد همگن ، در تمام جهات یکسان است. ولی در مورد ((کریستال ناهمسانگرد|کریستال های ناهمسانگرد)) (نامتقارن) ، پخش اتم ها یا مولکول ها در تمام جهات یکسان نیست. نوری که در یک صفحه کریستال منتشر می شود ، برخوردهای متفاوتی با ذرات ، نسبت به صفحه دیگر خواهد داشت، بدین ترتیب تغییر در ((سرعت)) انتقال بوجود می آید. توضیح اینکه وقتی ((نور قطبیده|نور پلاریزه)) به یک ((بلور ناهمسانگرد)) برخورد می نماید ، در دو راستای معین به نام راستاهای برگزیده تجزیه می شود که ((ضریب شکست)) این دو راستا یکسان نیست. پس سرعت انتشار این دو مولفه یکسان نخواهد بود و موقع خروج از بلور ((اختلاف فاز))ی بین دو ((ارتعاش)) بوجود می آید که بستگی به قطر بلور، طول موج نور تابشی و اختلاف دو ضریب شکست بلور دارد.

مولکول هایی مانند ((متان)) ، ((اتیلن)) و ((استن)) که دارای ((تقارن مولکولی)) می باشند، صفحه ((قطبش)) را نمی چرخانند، زیرا هر نوع چرخش نوری حاصل از یک ((مولکول)) در یک جهت با چرخش نور مشابه در جهت دیگر که توسط مولکول دیگر ایجاد می شود، خنثی می گردد.

ولی مولکول هایی که اتمهای آنها بصورت نامتقارن در ((فضا)) قرار گرفته اند ، روی ((نور قطبیده)) اثر می گذارند. چون میانگین اثر واکنش ((الکترومغناطیس))ی آنها با نور صفر نخواهد بود. بعبارت دیگر این اجسام دارای ((فعالیت نوری)) می باشند.


! جسم راستگردان و چپگردان:

برای ناظری که نور را می بیند، اگر چرخش در جهت عقربه های ساعت باشد، جسم را راستگردان می نامند. و در این صورت زاویه مربوط به چرخش مثبت می باشد. ولی اگر چرخش در خلاف جهت عقربه های ساعت باشد، جسم را چپگردان می نامند و زاویه مربوط منفی خواهد بود.

! چرخش مخصوص:

هر ماده فعال بسته به تعداد مولکول ها و نوع ماده ، قدرت چرخش مخصوصی خواهد داشت. چرخش مخصوص مانند ((نقطه ذوب)) ، ((نقطه جوش)) ، ((چگالی))، ((ضریب شکست)) و... از مشخصات ثابت فیزیکی ماده می باشد که می توان از آن در تشخیص اجسام استفاده کرد. همچنین در تجزیه های کمی برای تعیین مقدار نیز مورد استفاده قرار می گیرد.


! پلاریمتر (Polarimeter) :

((پلاریمتر)) دستگاهی است که برای اندازه گیری راست بری و چپ بری ((محلول ها)) استفاده می شود.

__اجزای اصلی یک پلاریمتر عبارتند از:__

* منبع نورانی تکرنگ ((«چشمه نور تکرنگ)))
*منشور قطبنده نور( ((پلاریزور)))
*منشور تجزیه کننده( ((آنالیزور)))
*لوله آزمون
*((تیغه نیم موج))
*((عدسی محدب))
*((رد یاب نوری))

علت اینکه در پلاریمتر از ((چشمه نور تکرنگ)) استفا ده می شود، این است که میزان چرخش نور باطول موج تغییر می کند. از این رو از نور تکفام استفاده می شود. از نظر تاریخی از خط Dسدیم استفاده می شود، برای این منظور از ((لامپ بخار سدیم)) با صافی که تمام طول موج ها به استثنای خطD را حذف می کند، استفاده می شود. ((لامپ بخار جیوه|لامپ های بخار جیوه)) هم سود مند می باشند، از خط 546 نانومتر بدین منظور استفاده می شود.

عدسی محدب به منظور بزرگ نشان دادن تصویر می باشد که بعد از ((آنالیزور)) قرار می گیرد.

ردیاب نوری موجود ممکن است ((چشم)) انسان باشد ، اگرچه اخیرا ((پلاریمترهای فتوالکتریکی)) نیز ساخته شده است.

! طرز کار پلاریمتر:

در پلاریمتر، پلاریزور و آنالیزور هر دو از نوع ((منشور نیکول)) انتخاب می شوند و بین این دو لوله آزمون قرارمی گیرد که مختص محلول مورد آزمایش است.

استفاده از منشور نیکول برای ایجاد ((نور قطبیده)) و تعیین میزان چرخش نور است. اساسا می توان دو منشور را عمود بر هم قرار داد که بدین ترتیب ((شدت نور)) در عدم حضور نمونه به کمترین مقدار خود می رسد. نمونه با چرخش نور، شدت نور را افزایش میدهد و با چرخش آنالیزور می توان دوباره نور را به حداقل رساند. مقدار زاویه چرخش آنالیزور مربوط به قدرت چرخش نمونه است.

از آنجا که نمی توان کمترین مقدار شدت نور را با چشم و یا ردیاب های فتوالکتریک تعیین کرد، لذا از دستگاهی به نام ((دستگاه سایه ساز|سایه ساز)) استفاده می شود. این دستگاه یک ((تیغه نیم موج)) است که بین لوله و پلاریزور قرار می گیرد و به کمک آن دو نیم دایره که یکی روشنتر از دیگری است ایجاد می شود، قسمت روشن مربوط به نیمی از نور است که از تیغه عبور می کند و نیمه تاریک مربوط به نیم دیگر نور است که از اطراف تیغه می گذرد.

با چرخش آنالیزور هر دونیم دایره از نظر شدت نور برابر می شوند.
در عدم حضور نمونه، درجه ای که ((روشنایی)) دو نیم دایره یکسان شد، صفر دستگاه می باشد.
اگر نمونه از نظر نوری فعال باشد، با قراردادن آن در لوله، دوباره دو نیمدایره تاریک و روشن دیده می شود. سپس با چرخش آنالیزور شدت نور یکسان می شود و درجات چرخش از روی صفحات مندرج آنالیزور خوانده می شود.
با استفاده از ((دستگاه های فتوالکتریک)) به جای چشم میتوان میزان چرخش را با دقت 0.001 درجه تعیین کرد.

! مباحث مرتبط با پلاریمتری:

*((نور قطبیده)) ، ((شدت نور))
*((فعالیت نوری))
*((جسم شفاف))
*((کوارتز)) ، ((کربن نا متقارن))
*((شیمی فضایی))
*((محلولهای فعال نوری))
*((پلاریزاسیون)) ، ((سرعت نور))
*((دو قطبی های لحظه ای))
*((قطبش)) ، ((محیط همگن))
*((پخش)) ، ((ارتعاش))
*((کریستال ناهمسانگرد))
*((بلور ناهمسانگرد))
*((ضریب شکست))
*((پلاریمتر)) ، ((اختلاف فاز))
*((تقارن مولکولی))
*((الکترومغناطیس))
*((چشمه نور تک رنگ))
*((پلاریزور)) ، ((آنالیزور))
*((تیغه نیم موج))
*((تیغه ربع موج))
*((عدسی ها))
*((منشورها)) ، ((روشنایی))
*((رد یاب نوری))
*((لامپ بخار سدیم))
*((لامپ بخار جیوه))
*((پلاریمترهای فتوالکتریکی))
*((منشور نیکول))
*((دستگاه سایه ساز))
*((دستگاه های فتوالکتریک))
*((قطبش خطی نور))
*((کاربردهای قطبش))

تاریخ شماره نسخه کاربر توضیح اقدام
 یکشنبه 17 مهر 1384 [06:41 ]   3   مجید آقاپور      جاری 
 شنبه 08 اسفند 1383 [07:18 ]   2   نفیسه ناجی      v  c  d  s 
 چهارشنبه 06 آبان 1383 [09:10 ]   1   حسین خادم      v  c  d  s 


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..