[发明专利]观察偏振光测量旋光度

说明书

技术领域

本发明装置涉及物质旋光研究领域。

背景技术

 物质能使偏振光的振动平面旋转的性质叫做旋光性, 具有旋光性的物质叫做旋光物质, 使偏振光的振动平面向右旋转(顺时针方向) 的物质叫做右旋体, 向左旋转(逆时针方向) 的物质叫做左旋体, 使偏振光振动平面旋转的角度叫做该物质的旋光度。在一定温度、一定波长下物质的比旋光度（单位长度、单位浓度的旋光度）是旋光物质的一个物理常数。通过比旋光度的测定, 可以鉴定物质及判断左、右旋体。

实验常用测量装置包含起偏器及波片、检偏器、读数装置及样品。以图3进行说明，在图3中，波片（32）放置在起偏器（31）后面，使振动面从（33）变化到（34），在检偏器（35）观察到明暗不同的三部分视场（简称三分视场）（36）。旋转检偏器（35）使三分视场的分界线消失，此时称为零度市场（37），记录此时的读数q1。放入样品，出现三分视场(36)，调节检偏器偏振片（35）的方向使三分市场变化成零度视场(37)，记录此时的读数q2，则旋光度q=q2-q1，q>0为右旋物质，q<0为左旋物质。

零点其实就是起偏器（31）和波片（32）的振动矢量在检偏器透振方向（35）的分量相同，此时三分视场变成亮度均匀视场，在检偏器（35）旋转180度的范围内有2个零度视场，一个零度视场比较暗淡(37)，一个比较明亮(38)，由于人眼对强光很不敏感，当视场处于明亮状态时，把检偏器转动一定的角度，人眼根本感觉不到视场亮度的变化，因此就不能准确地判断零点状态，势必造成测定结果的不准确。所以，要以亮度较暗的零度视场作为测量的参考位置。一般亮度较暗的零度视场(37)称为真的零度，将明亮均匀的零度视场(38)称为假零度。由于真零度(37)亮度不高，观察比较吃力，在判断从三分视场转变为均匀视场，比较困难，造成旋光度测量不准确，对小角度特别明显。而且由于是通过眼睛观察，在判断三分视场存在主观性。

发明内容

为了提高灵敏度，选择激光和选择检偏器与起偏器相同的透振方向；为了减少人眼的影响，选择电子光强装置。

本发明装置技术方案是使用激光代替常用的钠光，激光接近于是偏振光，调节起偏器的透振方向获取一个比较强的光，旋转检偏器一周，记录每个角度对应的光强，放置样品进入光路，再次旋转检偏器一周，记录每个角度对应的光强。样品放入前的最大光强（或最小光强）和放入后的最大光强（或最小光强）对应角度的差值就是旋光度。

本发明装置有益效果是直观，能够更好地认识光的偏振，能够较好理解旋光和旋光度，在教学中能提高学生认识、增强教学效果。

附图说明

图1发明装置图。

图2 光强随检偏器角度变化。

图3 实验常见装置及视场示意图。

其中图1中1、激光器，2、起偏器， 3、检偏器，4、光强接受器，5、电源，6、计算机，7、电控箱，8、样品。

图2中21、最大光强，22、最小光强。

图3中31、起偏器，32、波片，33、起偏器透振方向，34、经过起偏器再经过波片后的振动方向，35、检偏器透振方向，36、三分视场，37、真零度视场，38、假零度视场。

具体实施方式

启动计算机，打开激光器电源和电控箱开关，预热充分后启动系统软件。

将光强接受器（4）和激光器（1）靠拢，调节光强接受器（4）和激光器（1）等高。拉远光强接受器（4），调节激光器上下方向，使激光水平传播。

将起偏器（2）引入光路，将计算机（6）指令传递给电控箱（7）使起偏器旋转，观察计算机（6）显示的光强角度曲线，选取光强较强的透振方向。

将检偏器（3）引入光路，将计算机（6）指令传递给电控箱（7）使检偏器旋转，观察计算机（6）显示的光强角度曲线，当光强为0时停止，通过微调达到消光状态。

将计算机（6）指令传递给电控箱（7）使检偏器（3）旋转一周，记录360度范围内光强与角度的关系。

将样品（8）引入光路，将计算机（6）指令传递给电控箱（7）使检偏器（3）旋转一周，记录360度范围内光强与角度的关系。

比较样品放入前后，在图2中两个图形的光强最大值（21）或光强最小值（22）的角度之差，这便是旋光度。