Vad är en polarimeter?
En polarimeter är ett vetenskapligt instrument för att mäta mängden ljus som tas emot vid en specifik punkt. Detta beror på vilken riktning eller polarisering de olika ljusvågorna kan ha för att nå källan. Processen för polarisering av ljus upptäcktes först 1808 av Etienne-Louis Malus, en fransk fysiker, medan en av de första funktionella polarimetrarna för att mäta effekten gjordes av Jean-Baptiste Biot, en annan fransk fysiker, 1816. De var förfinades ständigt fram till mitten av 1800-talet, när de nådde en nivå av sofistikerade som i stort sett förblev oförändrade i slutet av 1900-talet. Utvecklingen av polarimeterkonstruktionen från 1980-talet och framåt har lett till den digitala polarimetern och den automatiska polarimetern som är datorstyrd och har elektroniska avläsningar.
Eftersom en polarimeter mäter brytning eller böjning av ljus genom ett medium är de till stor del kemi- och fysikinstrument. Proverna som används för att mäta effekten måste vara delvis transparenta. De har en mängd olika former och storlekar, men grundprincipen är densamma. En stråle av opolariserat ljus reflekteras från speglar och bryts därmed genom fasta kristaller eller genomskinliga vätskeprover som bryter upp det i polariserat ljus.
När ljusvågor polariseras i en grundläggande polarimeter kanaliseras de genom ett rör med en diameter på 10 tum (10 centimeter) som innehåller kemikalien som studeras. Om föreningen har polariserande egenskaper minskar ljusets ljusstyrka när dess utgångsvinkel förändras från röret. Denna vinkel bestäms sedan genom att rotera analysatorns axel vid rörets ände. Om förändringen i vinkel anses vara positiv, eller mot höger, kallas den dextrorotatory, och, om den är mot vänster, den kallas levorotatory. Storleken på rotationsvinkeln bestäms både av rörets längd och typen och koncentrationen av den förening som ljuset passerar genom, känd som en eniommer.
I applikationer med fin tolerans, såsom oftalmologi, är laserpolarimeteren eller den optiska polarimetern inbyggd i ett oftalmoskop och använder en nära-infraröd laser för att bestämma hornhinnans förmåga att kompensera för polariserat ljus. Detta är användbart för att spåra sådana degenerativa ögonsjukdomar som glaukom. Resultaten analyseras sedan med hjälp av statistisk mjukvara för att försöka förutsäga uppkomsten av glaukom innan fysiska symtom finns i patienten.
Eftersom många föreningar uppvisar en rotation av ljus som passerar genom dem har polarimetern ett brett utbud av tillämpningar inom läkemedelsindustrin, livsmedelsindustrin och kemisk industri i allmänhet. De används rutinmässigt för att bestämma renhetsnivåerna för läkemedel som antibiotika, koncentrationen av sockermolekyler och smakämnen i olika tillverkade livsmedel och för att identifiera polymerkoncentrationer i plastindustrin.