تدوير ضوئي

على سبيل التعريف، التدوير الضوئي هي ظاهرة تلاحظ عند حدوث تغير في اتجاه الضوء المستقطب نتيجة لمروره في مادة تحتوى على جزيئات كايرال (أو جزيئات غير كايرال مرتبة بطريقة غير متماثلة) كبعض أنواع البلورات، يطلق على هذه الظاهرة تدوير ضوئي أو نشاط ضوئي. وفيما يلي تفاصيل أوسع عن ذلك.

في هذا الإطار، هذا ينطبق على الضوء المستقطب خطيا. وتم ملاحظة دوران الضوء المستقطب الخطي في بداية القرن الثامن عشر (كان جان بابتيست بيو من أول من قام بملاحظته)، وذلك قبل معرفة طبيعة الجزيئات. وتم استخدام مقياس الاستقطاب منذ ذلك الحين لقياس تركيز السكرات البسيطة في المحاليل، مثل الجلوكوز. ويوج أحد أنواع الجلوكوز الديكستروز وهو ناتج من أنه يقوم بتدوير الضوء المستقطب الخطي لليمين. وبالمثل فإن، الليفولوز، والمعروف باسم الفركتوز، يسبب تدوير مستوى الضوء المستقطب لليسار. كما أن الفركتوز أكثر تأثيرا لليسار من تأثير الجلوكوز لليمين. والسكر العكسي، يتكون بإضافة الفركتوز لمحلول من الجلوكوز، قد حصل على هذه التسمية نظرا لأن بإضافة الفركتوز يسبب ذلك أن يكون دوران الضوء لليسار بدلا من اليمين.

في هذا الإطار، وتعتمد درجة أو زاوية الدوران على لون الضوء (غالبا ما يستعمل خط الصوديوم الأصفر D الذي له طول موجي 589 نانو متر)، كما أن طول المسار الضوئي، الدوران النوعي (خاصية للمواد)، وتركيز المادة يؤثر كذلك. وعند تثبيت لون الضوء وطول المسار الضوئي، فإنه لمحلول مادة نقية فإن التدوير النوعي يكون معروف، ويتم استخدام درجة التدوير لتحديد التركيز. ولمقياس الاستقطاب أهمية كبيرة لمن يتعامل مع محاليل السكر بكميات كبيرة.

كذلك، والاختلاف في التدوير مع الطول الموجي للضوء يسمى تشتت تدوير ضوئي. وهناك ارتباط بين تشتت التدوير الضوئي والتدوير ثنائي اللون عن طريق علاقة كراميرس-كرونيج. ومعرفة المعلومات لأحد الطيفين يمكن من حسابات الأخر.