Wat is een polarimeter?
Een polarimeter is een wetenschappelijk instrument voor het meten van de hoeveelheid licht die op een specifiek punt wordt ontvangen. Dit hangt af van welke richting of polarisatie de verschillende lichtgolven kunnen hebben bij het bereiken van de bron. Het proces van de polarisatie van licht werd voor het eerst ontdekt in 1808 door Etienne-Louis Malus, een Franse fysicus, terwijl een van de eerste functionele polarimeters om het effect te meten werd gemaakt door Jean-Baptiste Biot, een andere Franse fysicus, in 1816. Ze waren continu verfijnd tot het midden van de 19e eeuw, toen ze een niveau van verfijning bereikten dat grotendeels ongewijzigd bleef tot in de late 20e eeuw. Voortgang van het polarimeterontwerp vanaf de jaren 1980 heeft geleid tot de digitale polarimeter en automatische polarimeter die computergestuurd zijn en elektronische uitlezingen hebben.
Aangezien een polarimeter de breking, of lichtbuigen door een medium, meet, zijn ze grotendeels chemie- en fysica-instrumenten. De monsters die worden gebruikt om het effect te meten, moeten gedeeltelijk transparant zijn. Ze hebben een grote verscheidenheid aan vormen en maten, maar het basisprincipe is hetzelfde. Een bundel ongepolariseerd licht wordt gereflecteerd van spiegels en daardoor gebroken door vaste kristallen of transparante vloeistofmonsters die het opbreken in gepolariseerd licht.
Omdat lichtgolven worden gepolariseerd in een basispolarimeter, worden ze geleid door een buis met een diameter van 4 inch (10 centimeter) die de chemische stof bevat die wordt bestudeerd. Als de verbinding polariserende eigenschappen heeft, zal de helderheid van het licht afnemen naarmate de uitgangshoek van de buis verandert. Deze hoek wordt vervolgens bepaald door de as van de analysator aan het einde van de buis te roteren. Als de hoekverandering als positief wordt beschouwd, of naar rechts, wordt dit rechtsdraaiend genoemd, en, als het naar links gaat, wordt het levorotatoir genoemd. De grootte van de rotatiehoek wordt bepaald door zowel de lengte van de buis als het type en de concentratie van de verbinding waar het licht doorheen wordt geleid, bekend als een enantiomeer.
In toepassingen met fijne toleranties, zoals oftalmologie, is de laserpolarimeter of optische polarimeter ingebouwd in een oftalmoscoop en gebruikt een nabij-infraroodlaser om het vermogen van het hoornvlies om gepolariseerd licht te compenseren te bepalen. Dit is nuttig bij het volgen van degeneratieve oogaandoeningen zoals glaucoom. De resultaten worden vervolgens geanalyseerd met behulp van statistische software om het begin van glaucoom te voorspellen voordat fysieke symptomen bij de patiënt aanwezig zijn.
Omdat veel verbindingen een rotatie van licht vertonen die erdoorheen gaat, heeft de polarimeter een breed scala aan toepassingen in de farmaceutische, voedingsmiddelen- en chemische industrie in het algemeen. Ze worden routinematig gebruikt om de zuiverheidsniveaus van medicijnen zoals antibiotica, de concentraties van suikermoleculen en smaakstoffen in verschillende voedingsmiddelen te bepalen en om polymeerconcentraties in de kunststofindustrie te identificeren.