7.2偏振光和比旋光度

—、偏振光

光波是一種電磁波，光振動(dòng)方向與它前進(jìn)的方向垂直（圖7-1(a))。普通光可在垂直于它的傳播方向的各個(gè)不同的平面上振動(dòng)（圖7-1(b))。

普通光通過(guò)尼可爾棱鏡（Nicolprism)或人造偏振片，一部分光線被阻擋，只有在與棱鏡晶軸平行的平面上振動(dòng)的光線才能通過(guò)（圖7-2)。

這種通過(guò)尼可爾棱鏡的光線叫做平面偏振光（plane-polarizedlight)，簡(jiǎn)稱(chēng)偏振光。二、旋光儀和比旋光度

實(shí)驗(yàn)室利用旋光儀測(cè)定化合物的旋光性，旋光儀組成如圖7-3所示。

圖中B為起偏鏡，它固定不動(dòng)，使普通光轉(zhuǎn)變?yōu)槠窆?，C是檢偏鏡，與刻度盤(pán)E相連，可以轉(zhuǎn)動(dòng)，用以測(cè)定偏振光偏轉(zhuǎn)的角度及方向。

測(cè)定時(shí)，先調(diào)節(jié)兩個(gè)棱鏡的晶軸，使其相互平行，作為零點(diǎn)，從目鏡中可觀察到最大的光量。把被測(cè)樣品（液體或配成的溶液）放入盛液管中，如果被測(cè)物質(zhì)不影響光亮，則這個(gè)物質(zhì)是無(wú)旋光性的。如被測(cè)物質(zhì)有旋光性，則偏振光經(jīng)過(guò)盛液管會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，目鏡中觀察到的光線變暗。

旋轉(zhuǎn)檢偏鏡，使其透過(guò)的光線重新獲最大，這時(shí)，刻度盤(pán)標(biāo)明的旋轉(zhuǎn)度數(shù)，就是這種物質(zhì)的旋光度，通常用α表示。α是角度，該度盤(pán)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為右旋（+)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為左旋(-)。

旋光性是由旋光物質(zhì)的分子引起的，與分子的多少有關(guān)，因此旋光儀測(cè)定的旋光度α的大小與盛液管的長(zhǎng)度、溶劑的性質(zhì)及溶液的濃度有關(guān)。如果溶液的濃度增加一倍，或盛液管的長(zhǎng)度增加一倍，則所測(cè)定的旋光度α也會(huì)增加一倍。

排除這些因素的影響，用比旋光度（specificrotation)表示旋光物質(zhì)特性，比旋光度與旋光儀的讀數(shù)α有如下的關(guān)系：比旋光度表：1mL含lg旋光性物質(zhì)的溶液，放在ldm長(zhǎng)的盛液管中，利用一定波長(zhǎng)的入射光（常用鈉單色光，以D表示），測(cè)得的旋光度。比旋光度與沸點(diǎn)、熔點(diǎn)一樣，是旋光性物質(zhì)的物理常數(shù)。如葡萄糖水溶液在20°C時(shí)，用鈉光燈作光源，其比旋光度為+52.5°。表示為：?jiǎn)栴}7-2溶于氯仿中的膽甾醇的濃度是每100mL溶液溶解6.15g。

（1)一部分放在5cm長(zhǎng)的旋光管中，所觀察到的旋光度是-1.2°，試計(jì)算膽甾醇的比旋光度。

（2)同樣的溶液若放在10cm長(zhǎng)的旋光管中時(shí)，預(yù)測(cè)其旋光度。