Co to jest polarymetr?

Polarymetr to przyrząd naukowy do pomiaru ilości światła otrzymanego w określonym punkcie. Zależy to od kierunku lub polaryzacji różnych fal świetlnych docierających do źródła. Proces polaryzacji światła został po raz pierwszy odkryty w 1808 roku przez francuskiego fizyka Etienne-Louis Malus, podczas gdy jeden z pierwszych polarymetrów funkcjonalnych do pomiaru efektu został wykonany przez innego francuskiego fizyka Jean-Baptiste Biota w 1816 roku. nieustannie udoskonalane aż do połowy XIX wieku, kiedy osiągnęły poziom wyrafinowania, który pozostał w dużej mierze niezmieniony pod koniec ^XX wieku. Postępy w projektowaniu polarymetru od lat 80. XX wieku doprowadziły do ​​powstania polarymetru cyfrowego i automatycznego polarymetru, które są sterowane komputerowo i mają odczyty elektroniczne.

Ponieważ polarymetr mierzy załamanie światła lub zginanie światła przez medium, są one w dużej mierze instrumentami chemii i fizyki. Próbki użyte do pomiaru efektu muszą być częściowo przezroczyste. Mają szeroki wybór kształtów i rozmiarów, ale podstawowa zasada jest taka sama. Wiązka niespolaryzowanego światła jest odbijana od luster, a tym samym załamywana przez kryształy stałe lub przezroczyste próbki cieczy, które rozkładają je na światło spolaryzowane.

Ponieważ fale świetlne są spolaryzowane w podstawowym polarymetrze, są one kierowane przez rurkę o średnicy 4 cali (10 centymetrów), która zawiera badaną substancję chemiczną. Jeśli związek ma właściwości polaryzujące, jasność światła zmniejszy się wraz ze zmianą kąta wyjścia z tuby. Kąt ten jest następnie określany przez obrót osi analizatora na końcu rurki. Jeśli zmianę kąta uważa się za dodatnią, lub w prawo, jest ona nazywana prawoskrętną, a jeśli jest skierowana w lewo, jest określana jako lewoskrętna. Wielkość kąta obrotu zależy zarówno od długości rurki, jak i rodzaju i stężenia związku, przez który przechodzi światło, znanego jako enancjomer.

W zastosowaniach o drobnej tolerancji, takich jak okulistyka, polarymetr laserowy lub polarymetr optyczny jest wbudowany w oftalmoskop i wykorzystuje laser bliskiej podczerwieni do określania zdolności rogówki do kompensacji światła spolaryzowanego. Jest to przydatne w śledzeniu chorób zwyrodnieniowych oka, takich jak jaskra. Wyniki są następnie analizowane za pomocą oprogramowania statystycznego, aby spróbować przewidzieć początek jaskry, zanim objawy fizyczne pojawią się u pacjenta.

Ponieważ wiele związków wykazuje rotację światła, które przez nie przechodzi, polarymetr ma szeroki zakres zastosowań w przemyśle farmaceutycznym, spożywczym i chemicznym. Są one rutynowo stosowane do określania poziomów czystości leków, takich jak antybiotyki, stężenia cząsteczek cukru i środków aromatyzujących w różnych produkowanych produktach spożywczych oraz do identyfikacji stężeń polimerów w przemyśle tworzyw sztucznych.