2018-07-01
Линейно поляризованный свет с длиной волны 589 нм проходит вдоль оси цилиндрического стеклянного сосуда, заполненного слегка замутненным раствором сахара с концентрацией 500 г/л. При наблюдении сбоку видна система винтообразных полос, причем расстояние между соседними темными полосами вдоль оси равно 50 см. Объяснить возникновение полос и определить удельную постоянную вращения раствора.
Решение:
Здесь задействованы два эффекта: вращение плоскости поляризации раствором сахара и влияние этого вращения на рассеяние света в поперечном направлении. Последнее показано на рисунке. Из рисунка легко видеть, что в этом поперечном направлении не будет рассеяния света, если падающий свет имеет свой электрический вектор, параллельный линии. В такой ситуации мы ожидаем, что в данном эксперименте появятся полосы.
Из приведенных данных видно, что на расстоянии 50 см поворот плоскости поляризации должен составлять $180^{ \circ}$. Таким образом, удельная постоянная вращения сахара
= постоянная вращения / концентрация $= \frac{180 / 50}{500 } = \frac{180}{5,0 дм \cdot (0,500 г/см^{3})} = 72^{ \circ} угл / (дм \cdot г / см^{3} ) (1 дм = 10 см )$