A | B | C | D | E | F | G | H | CH | I | J | K | L | M | N | O | P | Q | R | S | T | U | V | W | X | Y | Z | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
Optická otáčivost | |
---|---|
Název veličiny a její značka | Optická otáčivost |
Hlavní jednotka SI a její značka | radián metr čtvereční na kilogram rad m2/kg |
Rozměrový symbol SI | L2·M−1 |
Dle transformace složek | skalární |
Zařazení jednotky v soustavě SI | odvozená |
Optická otáčivost (též optická aktivita, optická stáčivost) je schopnost chirálních látek stáčet rovinu polarizace světla. Jako jeden z prvních pozoroval optickou otáčivost Jean-Baptiste Biot na počátku 19. století.
Veličina a jednotky
Jako fyzikální veličina je optická otáčivost určité látky definovaná vztahem
kde
- je úhel otočení roviny polarizace světla při průchodu médiem obsahujícím danou látku,
- je délka optické dráhy v médiu,
- je hmotnost látky rovnoměrně rozptýlené v objemu nebo v kolmém průmětu podél optické dráhy do plochy o obsahu ,
- je hmotnostní koncentrace látky,
- je plošná hmotnostní koncentrace látky v kolmém průmětu podél optické dráhy.
Protože optická otáčivost závisí na teplotě a zejména na vlnové délce světla (ve vakuu), připojují se k její značce indexy specifikující hodnoty těchto veličin v podobě . Obvykle se tabeluje hodnota neboli optická otáčivost při teplotě 20 °C a vlnové délce sodíkové spektrální čáry D, tj. 589,3 nm.
Hlavní jednotkou SI je radián metr čtvereční na kilogram (rad m2/kg).
V analytické chemii, hlavní oblasti použití veličiny, se však v definičním vztahu typicky úhel dosazuje ve stupních (°), délka v decimetrech (dm), objem v mililitrech (mL, cm3) a hmotnost v gramech (g). Optická otáčivost pak vyjde v jednotkách stupeň decimetr čtvereční na kilogram (° dm2/kg). V těchto jednotkách se optická otáčivost obvykle uvádí a název jednotky se často (formálně nesprávně) zkracuje na pouhý stupeň (°). Následují různé varianty zápisu této jednotky a její vyjádření hlavní jednotkou:
- 1° dm2/kg = 1° cm3 g−1 dm−1 = 1° mL g−1 dm−1 = π⁄18 000 rad m2/kg ≈ 0,000 174 533 rad m2/kg[1]
Opticky aktivní látky
Látky vyznačující se optickou aktivitou se označují jako opticky aktivní. Mezi opticky aktivní látky patří některé krystaly (např. křemen) a některé kapaliny (různé organické kapaliny, např. roztok třtinového cukru).
Samotné stáčení polarizační roviny se označuje jako rotační polarizace. Pro rotační polarizaci platí Biotovy zákony.
Kromě velikosti otáčivosti se určuje i směr. Rozeznávají se tak opticky aktivní látky pravotočivé, které stáčejí polarizační rovinu ve směru chodu hodinových ručiček, a levotočivé, které ji stáčejí proti směru chodu hodinových ručiček, a to z pohledu pozorovatele, proti směru šíření světla (znaménko optické rotace je tedy opačné, než je smysl rotace samotného světla). Existuje tak například levotočivý a pravotočivý křemen. Směs stejných množství pravotočivé a levotočivé látky vytváří opticky neaktivní látku – racemát – tedy látku, která polarizační rovinu nestáčí. Příkladem může být opticky neaktivní kyselina hroznová, což je směs stejných množství pravotočivé a levotočivé kyseliny vinné (molekuly kyseliny levovinné a pravovinné jsou svými zrcadlovými obrazy).
Levotočivé látky se nazývají levo-izomery a označují jako (l) a nebo (−), zatímco pravotočivé izomery jsou nazývány jako dextro-izomery a označovány jako (d) nebo (+).
Obvykle se uvažuje lineárně polarizované světlo; rovina polarizace se po průchodu chirální látkou změní o úhel, který je úměrný délce dráhy, kterou světlo v látce urazilo. Optická otáčivost závisí na vlnové délce (označuje se jako disperze optické otáčivosti), teplotě a koncentraci. Pro měření je běžně používáno světla (D-linie) ze sodíkové výbojky o vlnové délce 589,3 nm.
Využití
Závislosti optické otáčivosti na koncentraci opticky aktivní látky je využíváno v analytické chemii při stanovení koncentrace. Optická otáčivost se měří pomocí polarimetrů, koncentrace se vypočítá dle vzorce
- ,
kde c je koncentrace v procentech, úhel otočení ve stupních při teplotě (20±0,5) °C, délka polarimetrické trubice v decimetrech a hustota při 20 °C v g/cm³.
Poslední Biotův zákon umožňuje odlišit pravotočivou látku od levotočivé. Sled barev získaných rozkladem bílého světla levotočivou látkou, který pozorujeme při otáčení analyzátoru, je opačný než v případě látky pravotočivé.
Z Biotových zákonů vyplývá, že složené světlo se rotační polarizací rozkládá na jednotlivé barvy. Tento jev je označován jako rotační disperze (rozklad) světla. Rotační disperzi lze popsat vztahem
- ,
kde je konstanta a je vlnová délka světla. Tento vztah platí poměrně přesně s výjimkou oblastí, v nichž je pozorována anomální disperze. V takovém případě je třeba použít složitější výraz
- ,
kde jsou vlnové délky, při kterých je světlo v látce pohlcováno.
Rotační polarizaci lze objasnit na základě předpokladu, že opticky aktivní látka rozloží lineárně polarizovanou vlnu na dva eliptické kmity, v nichž amplitudy rotují v opačných směrech. Ve směru optické osy jsou obě takto vzniklé světelné vlny kruhově polarizované, přičemž postupují různými rychlostmi. Pokud je rychlost pravotočivého kmitu větší než rychlost kmitu levotočivého, vznikne mezi oběma kruhovými kmity takový fázový rozdíl, že výsledný kmit se stočí vpravo, tzn. látka je pravotočivá. Podobně je tomu u levotočivých látek.
Vlastnostieditovat | editovat zdroj
Opticky aktivní je libovolná látka vložená do magnetického pole. Je-li směr magnetického pole rovnoběžný se směrem šíření světla, nastává tak Faradayův jev.
Referenceeditovat | editovat zdroj
Související článkyeditovat | editovat zdroj
Text je dostupný za podmienok Creative Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších podmienok. Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky použitia.
Antény
Chemické zdroje elektriny
Chladenie v elektrotechnike
Elektrická sústava automobilu
Elektrická trakcia
Elektrické prístroje
Elektrické súčiastky
Elektrické spotrebiče
Elektrické stroje
Čítanie (elektrotechnika)
Činný výkon
Štatistická dynamika
Živý vodič
Admitancia
Antiparalelné zapojenie
Asynchrónny motor
Blúdivý prúd
Bočník (elektrotechnika)
Diak (polovodičový prvok)
Displej s kvapalnými kryštálmi
Elektrická inštalácia
Elektrická rezonancia
Elektrická sila
Elektrická vodivosť
Elektrické zariadenie
Elektrický obvod
Elektrický zvonec
Elektroenergetika
Elektromer
Elektrometer
Elektromobil
Elektromotor
Elektromotorické napätie
Elektrotechnický náučný slovník
Elektrotechnika
Elektrotechnológia
Fázor
Faradayova klietka
Frekvencia (fyzika)
Graetzov mostík
Impedancia
Indukčnosť
Induktancia
Istič
Izolácia (elektrotechnika)
Izolant
Jadro vodiča
Jednobran
Jednosmerný prúd
Joulovo teplo
Katóda
Koaxiálny kábel
Kompenzácia účinníka
Konduktometria
Konektor (elektrotechnika)
Korónový výboj
Lanko (elektrotechnika)
Leptanie
Logické hradlo
Magnetická susceptibilita
Magnetizácia (veličina)
Merný elektrický odpor
Mobilné zariadenie
Napájací zdroj
Napäťový chránič
Napäťový násobič
Nortonova veta
Odpínač
Odpojovač
OLED
Olovený akumulátor
Paralelné zapojenie
Peltierov článok
Plošná hustota elektrického prúdu
Poistka (elektrotechnika)
Posuvný prúd
Prúdový chránič
Prenosové médium
Prieletový klystrón
Primárny elektrochemický článok
Reaktancia
Rekuperácia (dopravný prostriedok)
Relé
Reproduktorová výhybka
Rezistancia
Rozhranie (interface)
Sériové zapojenie
Seebeckov jav
Sekundárny elektrochemický článok
Settopbox
Skrat
Sonar
Spínač
Spínaný zdroj
Straty v mikropásikových vedeniach
Striedavý prúd
Stupeň ochrany krytom
Svetelná výbojka
Symetrizačný člen
Technická normalizácia
Tepelné relé
Tepelne vodivostný detektor
Termočlánok
Théveninova veta
Transformátor
Transformátor s fázovou reguláciou
Trojfázová sústava
Tuhá fáza (elektronika)
Tyratrón
Usmerňovač (elektrotechnika)
Uzemnenie
Uzol (vodiče)
Vírivý prúd
Výbojka
Varistor
Ventilátor
Vodič (elektrotechnika)
Voltov stĺp
Vstavaný systém
Zásuvka (elektrotechnika)
Zdroj (elektrotechnika)
Zisk antény
Text je dostupný za podmienok Creative
Commons Attribution/Share-Alike License 3.0 Unported; prípadne za ďalších
podmienok.
Podrobnejšie informácie nájdete na stránke Podmienky
použitia.
www.astronomia.sk | www.biologia.sk | www.botanika.sk | www.dejiny.sk | www.economy.sk | www.elektrotechnika.sk | www.estetika.sk | www.farmakologia.sk | www.filozofia.sk | Fyzika | www.futurologia.sk | www.genetika.sk | www.chemia.sk | www.lingvistika.sk | www.politologia.sk | www.psychologia.sk | www.sexuologia.sk | www.sociologia.sk | www.veda.sk I www.zoologia.sk