Оптическая активность и дисперсия

1.

Оптическая активность

2.

Оптическая активность
Оптическая активность - это способность среды (кристаллов,
растворов, паров вещества) вызывать вращение плоскости
поляризации проходящего через неё оптического излучения (света).
Метод исследования оптической активности — поляриметрия.
Вещества, обладающие такой способностью, называются оптически
активными и подразделяются на:
1) правовращающие
2) левовращающие

3.

Свойством оптической активности обладают: некоторые кристаллы
(например, кварц), органические кислоты, алкалоиды, сахара, белки,
гормоны, и некоторые антибиотики.
Оптически активные вещества встречаются в виде пар оптических антиподов
- изомеров, физические и химические свойства которых в обычных условиях
одинаковы, за исключением одного - знака вращения плоскости
поляризации.
В кристаллах угол поворота плоскости поляризации пропорционален
толщине кристалла:
φ=αl, где
α - постоянная вращения, зависит оптически активного вещества и длины
волны;
l - толщина кристалла.

4.

Постоянная вращения численно равна углу поворота плоскости
поляризации при l = 1 мм.
В растворах оптически активных веществ:
φ=[α]Cl, где
С - концентрация раствора;
[α] - удельная постоянная вращения - величина, численно равная углу
поворота плоскости поляризации в растворе толщиной 1 дм, при
концентрации 1 моль/мл
Зависимость угла поворота плоскости поляризации от длины волны света
называется вращательной дисперсией.

5.

Если один из оптических антиподов имеет, например удельное
вращение +20о о, то другой - удельное вращение - 20о .Оптическая
изомерия появляется тогда, когда в молекуле присутствует
асимметрический атом углерода так называют атом углерода,
связанный с четырьмя различными заместителями. Возможны два
тетраэдрических расположения заместителей вокруг
асимметрического атома. Обе пространственные формы нельзя
совместить никаким вращением; одна из них является зеркальным
изображением другой:

6.

ПОЛЯРИМЕТР
Различать оптические изомеры можно с
помощью поляриметра - прибора,
измеряющего угол поворота плоскости
поляризации. Для растворов этот угол
линейно зависит от толщины слоя и
концентрации оптически активного
вещества (закон Био). Для разных веществ
оптическая активность может изменяться в
очень широких пределах.

7.

Дисперсия оптического
вращения

8.

9.

10.

Если рассматривать эффект при длине волны λ>λki, то наблюдаются
плавные кривые дисперсии оптического вращения : положительные для
правого вращения (по часовой стрелке), отрицательные – для левого
вращения. Знак вращения определяется знаком вращательной силы Rik
Гладкие положительная (1) и отрицательная (2) кривые дисперсии
оптического вращения