Was ist ein Polarimeter?
Ein Polarimeter ist ein wissenschaftliches Instrument zur Messung der an einem bestimmten Punkt empfangenen Lichtmenge. Dies hängt davon ab, in welche Richtung oder Polarisation die verschiedenen Lichtwellen zur Quelle gelangen. Der Prozess der Polarisierung des Lichts wurde erstmals 1808 von dem französischen Physiker Etienne-Louis Malus entdeckt, während einer der ersten funktionellen Polarimeter zur Messung des Effekts 1816 von Jean-Baptiste Biot, einem anderen französischen Physiker, hergestellt wurde Sie wurden bis Mitte des 19. Jahrhunderts kontinuierlich weiterentwickelt und erreichten dann ein Niveau, das bis zum Ende des 20. Jahrhunderts weitgehend unverändert blieb. Die Weiterentwicklung des Polarimeterdesigns seit den 1980er Jahren führte zu einem digitalen Polarimeter und einem automatischen Polarimeter, die computergesteuert sind und über elektronische Anzeigen verfügen.
Da ein Polarimeter die Brechung oder Biegung von Licht durch ein Medium misst, handelt es sich größtenteils um Instrumente der Chemie und Physik. Die zur Messung des Effekts verwendeten Proben müssen teilweise transparent sein. Sie haben eine Vielzahl von Formen und Größen, aber das Grundprinzip ist das gleiche. Ein unpolarisierter Lichtstrahl wird von den Spiegeln reflektiert und dabei durch feste Kristalle oder transparente flüssige Proben gebrochen, die ihn in polarisiertes Licht aufbrechen.
Während Lichtwellen in einem Basispolarimeter polarisiert werden, werden sie durch ein Rohr mit einem Durchmesser von 10 cm (4 Zoll) geleitet, das die zu untersuchende Chemikalie enthält. Wenn die Verbindung polarisierende Eigenschaften aufweist, verringert sich die Helligkeit des Lichts, wenn sich sein Austrittswinkel aus der Röhre ändert. Dieser Winkel wird dann durch Drehen der Achse des Analysators am Ende des Röhrchens bestimmt. Wenn die Änderung des Winkels als positiv oder nach rechts betrachtet wird, wird sie als rechtsdrehend bezeichnet, und wenn sie nach links gerichtet ist, wird sie als linksdrehend bezeichnet. Die Größe des Drehwinkels wird sowohl von der Länge der Röhre als auch von der Art und Konzentration der Verbindung, durch die das Licht geleitet wird, als Enantiomer bestimmt.
Bei Feinverträglichkeitsanwendungen wie der Ophthalmologie ist das Laserpolarimeter oder das optische Polarimeter in ein Ophthalmoskop eingebaut und verwendet einen Nahinfrarotlaser, um die Fähigkeit der Hornhaut zu bestimmen, polarisiertes Licht zu kompensieren. Dies ist nützlich bei der Verfolgung von degenerativen Augenerkrankungen wie Glaukom. Die Ergebnisse werden dann unter Verwendung einer statistischen Software analysiert, um zu versuchen, den Beginn des Glaukoms vorherzusagen, bevor körperliche Symptome beim Patienten vorliegen.
Da viele Verbindungen eine Rotation des Lichts aufweisen, das durch sie hindurchgeht, hat das Polarimeter eine breite Palette von Anwendungen in der Pharma-, Lebensmittel- und chemischen Industrie im Allgemeinen. Sie werden routinemäßig verwendet, um den Reinheitsgrad von Arzneimitteln wie Antibiotika, die Konzentrationen von Zuckermolekülen und Aromastoffen in verschiedenen hergestellten Lebensmitteln und die Polymerkonzentrationen in der Kunststoffindustrie zu bestimmen.