Способ определения угла вращения плоскости поляризации света оптически активными веществами Советский патент 1946 года по МПК G02B27/28 

Объективные фотоэлектрические поляриметры и колорн-метры для определения угла вращения плоскости поляризации света оптически активнылги веществами известны.

Слредоление угла вращения плсскости поляриза1цин совета оитически активными веществами посредством этих поляриметров производится обычно комиенсационным методо м, заключающимся в том, что перед измерением поляризатор и анализатор устанавливают взаимно перпендикулярно по плоскости поляризации, т. е. на минимум света; это положение на лимбе принимается за нуль. При введении оптически активного вещества плоскость поляризации света, поступающего от поляризатора к анализатору, будет повернута оитически активным веuiecTBOM на некоторый угол, что хиеличИт освещенность фотоэле.1ента.

Вращенисл анализатора этот угол компенсируют, вновь добиваясь м пилгу.ма света. По углу поворота анализатора определяют количество Е ведепного оптически активного вещества.

Такой метод измерения не может, однако, дать больщой точности, так

как светово поток изменяется по закону cosX где а-угол поворота анализатора по отнощению к поляризатору. Кривая, построенная но это(у закону, нмеет вергпины при минимдме и : 1аксимзме света чрезвычайно пологие, и практически при малых углах ма.ю отличается от npHMOti; это и служит препятствие ; к практическо.му применению такого л1етода.

Согласно настоящему изобретению, предлагается повышающий точность измерения способ определения угла вращения плоскости поляризации света оптически активными пеи,естиа и пссредстгюм фотоэлектрического поляр-илютра. Сущность способа зак.тючается в том. что плоскость поляризации света во время измерения непрерывно приводят iBo вращение или колебательное двилсение с переходом через iia-Kcnмум пли ,миниму г света.

Предлагаемый способ может быть использован при колориметрических измерениях посредством объектийного фотоэлектрнческого колориметра.

Как известно, оптпчески активные вещества, как то: кварц, слюда, целлофан, сахарные растворы ит. д..

обладают оптической вращательной дисперсией. Последняя заключается к то:,г, что плоско поляризованный луч белого света, проходя через олтически а-ктирл-юе вещество, будет иовернут по плоскости поляризации юд разныл; углом -в зависимости от цвета.

Поворачивая анализатор, можио настраиваться иа тот и.ти иной цвет.

Фото /лемен реагирует, -в осиовKOJf, на «нтепсивность света, поэтому, настранвая прибор на минимум света, будем иметь положение на гакале ана.тпзатора, зависящее от спектрального состава света, т. е. от цвета жидкости в кювете и от оптической вращательной дисперсии вещества, которое будет для различных случаев разли шое.

Перед из-мереиислГ полярИзатор и анализатор устанавливаются иа м)ин.му:( , т. е. взаимно перпеи.тикулярно. При кювете с водой коложеиие нринИЛгаетс51 иа лимбе за нуль. При введении красяи;его ве|цества в кювету световой иотгж ия фотоэлементе увеличится.

Чтобы достигнуть вновь лппгяму :а. исобходимо ио;5е рцуть ана/:нзз,0. II:) лснорота JipH )юмои;и ; j.;aa сиредс.гяют хонцеитрация) гаст1;о)а. Е такс: ИДЕ этот vic1од iiC :о}кет дaтiз точного отсчета, так как световой поток Л//. ;iij:; поворс :: а:1а;г ;;ззто|.:а ио отногЧЧОао к и;;. .:;п rcvTv г::; |;1И О1 :я ко ani-cciiv Л// :/cos-- . где и-угот iicBO.poia.

а /-сила света. Очевидно, |дри ма:l r/ ;e свет.а крутизны кривой будут чрезвычайно мальг, и будет по.лучсга бо.;ыиая uoipeiHHOcTb при стечете.

Чтобы зстранить этот недостаток, необходимо 1Ю врелш измереикя плоскость по;1яризации совета непрерывно Г1 рИ1;одить во |Вращение njm колебательное движение с переходом через максилгу.м или .минИмуЛ света.

При перемещении поляризатора ко отношению к апализатору ток и н.епи фотоэлемента будет -пульскроiuiTb синхронно с колеба1ниями н„юскости поляризации света.

При этом фаза этого иеременного тока при переходе через минимум или максимум света будет перевернуга на 180°. В точке минимума или максимума света, т. е. иа в-ерхнел или нижнем изгибе кривой, ток частотой, равной ча1стоте колебания нл-оскости по.тяризации света, будет равен нулю, а ток удвоенной частоты, возникающий ввиду иелинейпости характеристики, будет равен максимуму.

Выгодность при),епенИЯ описанного снссоба заключается в следующем;

1.Работа происходит не на изгибе кривой, а на нря.лголгщейных участках ее.

2.Настройка прибора производится по смеие фазы напряжения.

3.В цепи фотоэ.те.мента возникают HepeMeHHfjie токи, усиливать которые значителыго легче, чем постоянные.

Для осуществления предлагаемого способа может быть предложено несколько.конструкций поляриметров или колорилгетров.

Па чертеже фиг. 1 изображает одну |Чрил:ерн чо 15ыполнения поляриметра, фиг. 2 - другую иримерную форму его выполнении, ;Ьиг. 3 - примерную форму выполнеипя колорплшгра для осуи.еств.;ения предложенного способа.

(с:мачл1о ;Ькг. I п 2, ноляримегр состоит из источника А, оптичее;;0 :) Koineiicopa 5, чс.ияр:;затора /), ир1;сиосс)бле1И|И Г, коле6jnomero n.TocKOCib нолярпзацнп света, );;:емсго О;1Т):ч;:;.-си 1КriiBiforo вещества Д, аиа,п1;затора /: : оптнчсско систелпл Ж, оокуспп о:цей СВЕТОВОЙ ноток iin фoтoaJ;eмент 3, фототокп которс го усиливаются усилнте.тем И; иа выходе 1;огл.еднего включаетея индикаторное уетройство К.

В иолярИметр могут быть В11едены кварцевые клииья Л (фиг. 2) для аетлгпснсаций угла вращения плоскости поляризации вместо компенсации -вращения анализатора.

Коло|риметр (фиг. 3) состоит из источника света С, световой поток от которого иаиравляется конденсором JIi через кювету /О с йенытуемым раствором, полязиратор Я, оптически активное вещество О, через приспособление У, колеблющее плоскость поляризации света, через анализатор Ль линзу Ло на фотоэлемент Ф.

Фототоки усиливаются усилителе:,; на выходе -последнего включается индикаторное устройство в виде электронного индикатора настройки, вибра1-,ионн€то гальва НО},1етра или детектора с гальванометром.

Приспособление, непрерывно врап |;ающее или колеблющее плоскость поляризации во время измерения, может быть выполнено в виде конденсатора Керра или электро: 1агнита с сердечников из прозрачного вещества, имеющего больщую постоянную Верде и питаел ого переменным .

Врапдение или колебание плоскости поляризации света южeт быть

также произведено вращением или колебанием поляризатора «ли анализатора.

П р е д Л е т изобретения

1.Способ определер ия угла -враН1,ения плоскости поляр 1зации свет оптически активными вещества п; посредством ()-отоэлектрического ио;1ярил етра. о т л ji ч а О щ и и с я тем, что, с целью товышения точности измерений, плоскость поляр 1зац11 1 света во время из срения непрерывно пр1шодят во вращение или колебание с иереходо,л через максимум нлИ .,y света.

2.Приём выполнения способа по п. 1, о т л и ч а ю 1ц и и с я тем. что вращение или колебан 1е п.поскости поляризации света производят П}тем врац,ения или шлебания одного из поляризующ.их элементов.

П I

б В

lAi

f

М --Х-7 --ь ч -:.г -/Л J/- i

Фиг. 3