От чего зависит угол вращения плоскости поляризации в случае твердого тела и раствора?

Answer 1

ио закон. Зависимость угла вращения плоскости поляризации линейно поляризованного света, проходящего через слой оптически активного вещества, от его толщины
Описание
Закон Био - закон, определяющий угол поворота j плоскости поляризации линейно поляризованного света, проходящего через слой аморфного вещества с естественной оптической активностью (твёрдое тело, раствор или пары) :
j = [a]•d•c,
где [a] - постоянная вращения или удельная оптическая активность, d - толщина слоя вещества, с - его концентрация.
Закон установлен Ж. Б. Био. В 1811 году Био независимо от Э. Малюса открыл поляризацию света при его преломлении веществом, в 1815 году независимо от Д. Араго и Д. Брюстера обнаружил и исследовал круговую поляризацию света. В том же году открыл закон вращения плоскости поляризации света (закон Био) и обнаружил наличие веществ, поворачивающих плоскость поляризации вправо или влево - оптически активные, хиральные вещества. Установил неизвестные ране оптические свойства у некоторых органических соединений, например у раствора сахара. Проведя серию экспериментов, Био получил зависимость угла поворота плоскости поляризации от концентрации раствора, заложив тем самым основу сахарометрии.
В зависимости от направления поворота плоскости поляризации различают право- и левовращающие вещества. Закон Био выражает пропорциональность угла поворота j числу молекул на пути светового луча. Значение [a] определяется природой вещества, слабо зависит от температуры, существенно от длины волны света (в первом приближении [a] ~ 1/2 и изменяется боле сложным образом вблизи полос поглощения вещества) и может значительно изменяться при изменении растворителя вследствие влияния последнего на внутримолекулярные процессы в растворённом веществе.
Оптически активные вещества - вещества, вращающие плоскость поляризации проходящего через них света. Оптически активные вещества делятся на две группы. В первой из них оптическая активность связана с асимметричным строением молекулы, не имеющей ни центра, ни плоскостей симметрии, то есть хиральной. В этом случае оптическая активность вещества проявляется во всех агрегатных состояниях и растворах. Ко второй группе относятся вещества, оптическая активность которых связана с асимметричной структурой самого вещества .
Для веществ, оптически активных лишь в асиметричных состояниях (кварц, киноварь и пр. ) , удельная оптическая активность обозначается просто a и формула Био записывается в виде j = ad. Другие вещества активны в любом агрегатном состоянии; это означает, что их оптическая активность определяется свойствами отдельных молекул. Удельная оптическая активность зависит не только от рода вещества, но и от агрегатного состояния, температуры, давления, типа растворителя и т. д. Типичные значения [a] в град/дм·г/см3: 66, 473+0, 0127 с (раствор в воде) ; 14, 83—0, 146 с (виннокаменная кислота в воде) ; –3, 068+0, 08959 с и –5, 7 (яблочная кислота в воде и ацетоне сответственно) ; –37 (скипидар в воде) ; 40, 9+0, 135 с (камфора в этиловом спирте) . Здесь с — концентрация растворенного вещества в г на 100 см3 раствора. Первые две величины верны в интервалах концентраций 0—50, [a] для камфары — в интервале 10—50, остальные — при любой концентрации (если вобще зависят от не) . Эти значения приведены для стандартных условий: длины волны света 589. 3 нм (D-линия) и температуры 20 °С.