旋光现象.ppt
8-5 8-5 旋光现象旋光现象 偏振光通过某些物质后，其振动面偏振光通过某些物质后，其振动面将以光的传播方向为轴线转过将以光的传播方向为轴线转过 一定的角度一定的角度.旋光现象旋光现象 旋光物质旋光物质 能产生旋光现象的物质能产生旋光现象的物质.（如石英（如石英晶体、糖溶液、酒石酸溶液等）晶体、糖溶液、酒石酸溶液等）起偏器，起偏器，检偏器，检偏器，盛有液体旋光盛有液体旋光物质的管子物质的管子.旋光仪旋光仪观察偏振光振动面旋转的仪器观察偏振光振动面旋转的仪器.一一 旋光现象旋光现象8-5 8-5 旋光现象旋光现象 旋光现象旋光现象一、物质的旋光性：一、物质的旋光性：18111811年实验物理学家阿喇果发现，年实验物理学家阿喇果发现，线偏振光通过某些透明物质时，线偏振光通过某些透明物质时，其偏振面将旋转一定的角度。其偏振面将旋转一定的角度。d偏振片偏振片2偏振化方向偏振化方向 单色单色自然光自然光偏振片偏振片1偏振化方向偏振化方向光轴方向光轴方向P P2 2PP2 2石英晶片石英晶片(不产生双折射不产生双折射)（原消光）（原消光）（现消光）（现消光）8-5 8-5 旋光现象旋光现象 对于旋光性物质的对于旋光性物质的溶液溶液 设设 为偏振光通过旋光物质后振动面所转过的为偏振光通过旋光物质后振动面所转过的角度角度为为旋光物质的浓度旋光物质的浓度为为旋光物质的透光长度旋光物质的透光长度为为一与旋光物质有关的一与旋光物质有关的常量常量 对于对于固体固体旋光物质旋光物质 为为一与旋光物质及入射光的波长有关的有关的常量一与旋光物质及入射光的波长有关的有关的常量（一定一定）8-5 8-5 旋光现象旋光现象二二 旋光物质的分类旋光物质的分类 1）右旋物质右旋物质 面对着光源观察，使光振动面对着光源观察，使光振动面的旋转为顺时针的旋光物质面的旋转为顺时针的旋光物质.（如葡萄糖溶液）（如葡萄糖溶液）2）左旋物质左旋物质 面对着光源观察，使光振动面的面对着光源观察，使光振动面的旋转为逆时针的旋光物质旋转为逆时针的旋光物质.（如蔗糖溶液）（如蔗糖溶液）8-5 8-5 旋光现象旋光现象二、菲涅耳的解释：二、菲涅耳的解释：线偏振光可看作是同频率、线偏振光可看作是同频率、等振幅、有确定相位差的等振幅、有确定相位差的左左(L L)、右右(R R)旋圆偏振光旋圆偏振光的合成。的合成。设设:入射时入射时L L，R R 初相为初相为0 0，旋光物质长，旋光物质长d.d.即即EELERo 例如，石英晶体有左旋例如，石英晶体有左旋,右旋两类旋光体右旋两类旋光体,是因为它的分子的空间排列方式有两类。是因为它的分子的空间排列方式有两类。8-5 8-5 旋光现象旋光现象在出射面上它们在出射面上它们的位相，分别比的位相，分别比入射面处的位相入射面处的位相落后，落后，由图示，有：由图示，有：看旋转矢量图看旋转矢量图:(a)(b)dELERE(a)(b)ELERE R L 同一时刻同一时刻8-5 8-5 旋光现象旋光现象令令旋光率旋光率所以所以由上式看出，由上式看出，时，时，即振动面向左旋（对着光看）。即振动面向左旋（对着光看）。8-5 8-5 旋光现象旋光现象量糖术量糖术对溶液对溶液 据此可制成据此可制成“量糖计量糖计”，并发展为并发展为“量糖术量糖术”。其他应用：分析化工产品、药剂中的其他应用：分析化工产品、药剂中的 左、右旋光异构体的成分，左、右旋光异构体的成分，某些液体或溶液有左旋或右旋某些液体或溶液有左旋或右旋,是由于是由于 其分子本身具有螺旋状结构引起的。其分子本身具有螺旋状结构引起的。式中式中8-5 8-5 旋光现象旋光现象 天然的蔗糖天然的蔗糖(C(C1212H H2222O O1111)分子分子,不论是从甘蔗不论是从甘蔗 来还是从甜菜来来还是从甜菜来,都是右旋的。都是右旋的。天然氯霉素药能治病天然氯霉素药能治病,它是左旋的。它是左旋的。而正好人体所需要的葡萄糖而正好人体所需要的葡萄糖,其分子也是右旋的。其分子也是右旋的。生物体对生物体对 左旋左旋,右旋的物质能够识别并能右旋的物质能够识别并能作出选择。作出选择。而人工合成的氯霉素是左旋而人工合成的氯霉素是左旋,右旋各一半右旋各一半,只有一半有疗效只有一半有疗效,所以所以,它的价格只是它的价格只是天然氯霉素的一半。天然氯霉素的一半。8-5 8-5 旋光现象旋光现象磁致旋光磁致旋光利用人工方法也可产生旋光性，其中最利用人工方法也可产生旋光性，其中最重要的是重要的是磁致旋光磁致旋光，也称为也称为法拉第旋光法拉第旋光，是法拉第是法拉第18451845年发现的。年发现的。水、二硫化碳、食盐、乙醇等是磁致旋光物质。水、二硫化碳、食盐、乙醇等是磁致旋光物质。8-5 8-5 旋光现象旋光现象V V：费德尔常量费德尔常量磁致旋光效应也能用于光通讯磁致旋光效应也能用于光通讯:若磁场若磁场B B是由信号电流是由信号电流i i产生产生(或调制或调制)的的,信号电流信号电流i i的变化的变化磁场磁场B B的变化的变化,旋转角旋转角 变化变化,P P2 2通过的光强也变化通过的光强也变化.-这就是光通讯的原理这就是光通讯的原理.d磁致旋光物质磁致旋光物质B8-5 8-5 旋光现象旋光现象光隔离器光隔离器 消除反射光的干扰消除反射光的干扰 BPM 磁致旋光物质磁致旋光物质
