التدوير الضوئي وتغيير زاوية الاستقطاب

دوران خط استقطاب خطي الاستقطاب الخطي هي نتيجة تأثير كل قسم من جزيء الجزيئات المشحونة في المادة التي لها هذه الخاصية. يمكن القول أن كل جزيء يحني الضوء (جهة الاستقطاب) قليلا عن طريق نشاطه الضوئي ومجموع الانحنائات الصغيرة تمثل الزاوية الكلية لانحناء خط الاستقطاب. جهة الإنحناء (إلى اليمين أو الشمال) تعتمد على اصطفاف الجزيئات نفسها نسبةً للضوء الذي يمر عبرها. في المواد التي ليست نشطة ضوئيا (optical inactive)، فإن الجزيئات تكون موزعةً عشوائيا وثنيها لخط الاستقطاب من جهة ما يلغيه الثني بالجهة الأخرى. حيث يمكن تشبيه الجزيئات في هذه الحالة بمرآتين متطابقتين ولكن متعاكستين.

تطبيقات عملية

تأثير فاراداي

في ظل تأثير حقل مغناطيسي مجال مغناطيسي يكون لجميع الجزيئات نشاط ضوئي. ويؤثر المجال المغناطيسي المصطف في إتجاه انتشار الضوء خلال مادة على دوران مستوى الاستقطاب الخطي. و تأثير فاراداي هذا هو أحد أول الاكتشافات في العلاقة بين الضوء والمجال الكهرومغناطيسي، حيث أن مجال مغناطيسي المجال مغناطيسي يتسبب في تدوير مستوى (خط الاستقطاب) بزاوية معينة في مواد معينة وخاصة في بلورة البلورات غير المنتظمة، وعند معرفة قيمة هذه الزاوية يمكن بمراعاة عوامل أخرى مثل درجة الحرارة وعوامل تشويش أخرى، أن تتم معرفة قيمة المجال المغناطيسي بمعرفة زاوية الدوران. هذا التطبيق له أهمية في قياس التيار الكهربائي ضوئيا، حيث أن التيار الكهربائي يصدر عنه دائما مجال مغناطيسي بعلاقة طردية بينهما H frac I 2 cdot pi cdot r I التيار الكهربائي r المسافة الى خط التيار الكهربائي H المجال المغناطيسي

شاهد أيضا

• تأثير فاراداي
• تدوير ثنائي اللون
• استقطاب خطي
• الاستقطاب الدائري

File Stأ¤rk ehl 800 fach Polfilter 350 مادة نشا الذرة النشطة ضوئيا مكبرة ب800 مرة التدوير الضوئي هي ظاهرة تلاحظ عند حدوث تغير في اتجاه ال ضوء استقطاب المستقطب نتيجة لمروره في مادة تحتوى على جزيء جزيئات تماكب ضوئي كايرال (أو جزيئات غير كايرال مرتبة بطريقة غير متماثلة) كبعض أنواع بلورة فوتونية البلورات ، يطلق على هذه الظاهرة تدوير ضوئي أو نشاط ضوئي. هذا ينطبق على الضوء استقطاب خطي المستقطب خطيا . وتم ملاحظة دوران الضوء المستقطب الخطي في بداية القرن الثامن عشر (كان جين باتيستى بيوت من أول من قاموا بملاحظته)، وذلك قبل معرفة طبيعة الجزيئات. وتم استخدام مقياس استقطاب مقياس الاستقطاب منذ ذلك الحين لقياس تركيز السكرات البسيطة في المحاليل، مثل جلوكوز الجلوكوز . ويوج أحد أنواع الجلوكوز ديكستروز الديكستروز وهو ناتج من أنه يقوم بتدوير الضوء المستقطب الخطي لليمين. وبالمثل فإن، ال فركتوز ليفولوز ، والمعروف باسم فركتوز 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. وتعتمد درجة أو زاوية الدوران على لون الضوء (غالبا ما يستخدم خط الصوديوم الأصفر D الذي له طول الموجة طول موجي 589 نانو متر)، كما أن طول المسار الضوئي، دوران نوعي الدوران النوعي (خاصية للمواد)، وتركيز المادة يؤثر أيضا. 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. 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.