1.Wstęp teoretyczny

Światło jako fala elektromagnetyczna - Fala elektromagnetyczna jest rozchodzącym się w przestrzeni sprzężonym polem elektrycznym i magnetycznym prostopadłych do siebie i do kierunku rozchodzenia się fali, o natężeniach zmieniających się sinusoidalnie. Fala elektromagnetyczna niesie ze sobą energię.

Polaryzacja to uporządkowanie drgań w jednej płaszczyźnie. Podlegają jej tylko fale poprzeczne (np. światło). Fala spolaryzowana oscyluje tylko w pewnym wybranym kierunku. Fala niespolaryzowana oscyluje we wszystkich kierunkach jednakowo. Fala niespolaryzowana może być traktowana jako złożenie wielu fal drgających w różnych kierunkach. Polaryzacja występuje tylko dla fal rozchodzących się w ośrodkach, w których drgania ośrodka mogą odbywać się w dowolnych kierunkach prostopadłych do rozchodzenia się fali. Ośrodkami takimi są trójwymiarowa przestrzeń lub struna .

Polaryzacja liniowa - W fali spolaryzowanej liniowo drgania odbywają się w jednej płaszczyźnie, w kierunku prostopadłym do kierunku rozchodzenia się fali. Drgania składowane są w fazie lub w przeciwfazie.

Polaryzacja kołowa - W fali spolaryzowanej kołowo drgania odpowiadają ruchowi po okręgu. Taki ruch po okręgu można rozłożyć na dwa drgania harmoniczne o jednakowych amplitudach, ale o fazach przesuniętych o 90° lub 270° . W zależności do tego, czy fazy są przesunięte o 90° czy 270°, mówi się o polaryzacji kołowej prawoskrętnej lub polaryzacji kołowej lewoskrętnej. Wektor opisujący zaburzenie obraca się wtedy albo w prawo, albo w lewo.

Polaryzacja eliptyczna światła -W polaryzacji eliptycznej rozchodzące się zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma zawsze wartość i kierunek taki, że w ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza elipsę. Światło możemy spolaryzować kołowo lub eliptycznie między innymi przez odbicie od powierzchni przewodników, przez przepuszczenie przez ośrodki przezroczyste wykazujące ukierunkowanie, przez złożenie promieniowania spolaryzowanego liniowo w płaszczyznach wzajemnie prostopadłych . Zarówno polaryzacja liniowa, jak i kołowa to szczególne przypadki polaryzacji eliptycznej.

Dwójłomność - to zdolność ośrodków optycznych do podwójnego załamywania światła (rozdwojenia promienia świetlnego). Substancje, dla których zjawisko to zachodzi ,nazywamy substancjami dwójłomnymi. Światło ulega polaryzacji przy przejściu przez struktury uporządkowane np. kryształy .

Ciecze optycznie czynne - są to związki, które posiadają centrum chiralności oraz nie posiadają elementów symetrii. Posiadają one asymetryczny atom węgla-czyli węgiel w stanie hybrydyzacji sp3 połączony z czterema różnymi podstawnikami. Związki te mają zdolność do skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego. Jeśli przez roztwór optycznie czynny przepuścimy wiązkę światła spolaryzowanego , to nastąpi odchylenie światła o pewien kąt w prawo lub lewo.

Skręcalność właściwa to wartość charakteryzująca substancję aktywną optycznie, poprzez wartość kąta skręcenia płaszczyzny światła spolaryzowanego przez roztwór tej substancji.

Określa ją wzór :

gdzie :

Polaryzacja światła przez odbicie : Jeżeli światło pada na powierzchnię dielektryka (np. szkła) pod tzw. kątem Brewstera αB, to wiązka odbita jest całkowicie spolaryzowana w płaszczyźnie prostopadłej do płaszczyzny padania. Wiązka załamana, która wniknęła w dielektryk, jest częściowo spolaryzowana w płaszczyźnie padania wiązki.

Kąt Brewstera spełnia następujący warunek:

α_B + ß = 90°

2.Przebieg doświadczenia

a) Wykonanie pomiaru dla wody destylowanej.

b) Wykonanie pomiaru dla kolejno - 5 % , 10% , 15 % , 20% , 25 % roztworu sacharozy oraz odczytanie kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji . Czynność te powtarzamy 3 krotnie dla każdego roztworu.

c) Wykonanie wykresu zależności kąta alfa od stężenia roztworu.

3.Wyniki

4. Wykres

-na osobnej kartce

5. Wnioski

1.Wraz ze wzrostem stężenia następuje wzrost miary kąta skręcalności. Dla wody destylowanej kąt ten był najmniejszy natomiast dla roztworów sacharozy zmiany kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji były najbardziej widoczne.

2. Wyniki odczytu kąta skręcania płaszczyzny polaryzacji dla kolejnych roztworów różnią się od siebie co jest wynikiem błędów w odczycie.