Fisica

Módulo IV
PolarimetrÍa

Objetivo

- Determinación del poder rotatorio específico de una muestra de sacarosa.

Fundamento

La actividad óptica es una propiedad que poseen ciertas sustancias de rotar el plano de vibración de la luz linealmente polarizada que las atraviesa. Puede darse tanto en sólidos, como en líquidos y soluciones. Las ecuaciones que relacionan la rotación(α) del plano de vibración de la luz linealmente polarizada con la naturaleza y geometría del sistema ópticamente activo atravesado, se conocen como Leyes de Biot.

El poder rotario se puede calcular mediante las siguientes ecuaciones:
sólidos: [pic]
líquidos: [pic]

solutos: [pic]

mezclas: [pic]

Para determinar el poder rotatorio seutilizara un polarímetro de Laurent, un instrumento que permite medir cuantos grados ha rotado el plano de vibración de la luz linealmente polarizada al atravesar la sustancia contenida en el tubo.

El poder rotatorio [α]tD especifico es una constante física propia de las sustancias ópticamente activas y esta definido para una longitud de onda y una temperatura determinada . [α]depende también delsolvente empleado para disolver solutos ópticamente activos, la aplicación de campos eléctricos o magnéticos a la muestra, como así también la aplicación de esfuerzos mecánicos.
Para hacer esta determinación el instrumento consta de una serie de componentes cuya estructura y función fundamenta el sistema total. Estos son:
Fuente de luz la cual debe ser monocromática debido a que el [α] estadefinido para una λ determinada.
Polarizador: Es un dispositivo destinado a producir luz linealmente polarizada a partir de luz natural. este emplea una lamina PolaroidR, compuesta por
un material birrefringente dicroico. El cual puede definir el eje de trasmisión dicha dirección corresponde al plano de vibración de la luz linealmente polarizada que emerge de ellos. Cuando iluminamos unpolarizador dicroico con luz natural las componentes de vibración perpendiculares al eje de transmisión son absorbidas (el sistema se comporta como opaco) mientras que las componentes paralelas a dicho eje emergen del material (el sistema se comporta como transparente).

Semilámina retardadora de 1/2 λ:
Al iluminar perpendicularmente con luz linealmente polarizada monocromática una de las caras de laslaminillas (las cuales son paralelas al eje óptico del material), el material el descompone a dicha luz en vibraciones paralelas al eje
de transmisión y en vibraciones perpendiculares al mencionado
eje, pudiendose definir dentro del cristal a dos rayos luminosos (birrefringencia
= doble refracción) que no se separan entre si en dirección pero si en velocidad.
Para cada uno de estos rayos(llamados ordinario y (extraordinario) se define un n
(índice de refraccion) diferente lo que define una velocidad de propagacion diferente para cada uno como así también una λ diferente. Si el espesor, el grado de birrefringencia del material, y la λ con que se ilumina son los adecuados,
uno de los rayos se retrasa . longitud de onda respecto del otro, y entonces al emergerdel cristal
se recombinan componiendo nuevamente luz linealmente polarizada pero con un plano de
vibración que es simétrico al de la luz incidente, respecto de la dirección del eje óptico.

Analizador : cuya función es determinar el plano de vibración de la luz linealmente polarizada que
emerge de la muestra. De la luz que llegue al analizador, solo
las componentes paralelas a su eje detransmisión serán transmitidas hacia el ocular, uno puede aumentar o disminuir la intensidad de luz que vemos por el ocular modificando el ángulo que
forman entre si los ejes de transmisión del polarizador y del analizador, en particular si el ángulo entre los ejes es 0o se transmite toda la luz, si el angulo es
90o no se transmite la luz. En general la cantidad de luz que emerge del analizador...