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旋光色散

研究光学活性材料的偏振角随波长变化的色散效应

旋光色散是研究光学活性材料的偏振角随波长变化的一种色散效应。它通常以氙灯光源的单色光，在200～700nm光谱区域内进行研究。常用于区分不同构象的结构和确定甾族化合物等大分子中取代基的位置。

实验目的：
观察演示旋光色散现象。
实验原理：
当偏振光通过某些物质(如石英、氯酸钠等晶体或食糖水溶液、松节油等)，光矢量的振动面将以传播方向为轴发生转动，这一现象称为旋光现象。如图1所示。
本实验利用糖溶液的旋光性演示旋光现象及影响旋光效应的因素。糖溶液放在两个偏振片中间，一个偏振片用于起偏，另一个偏振片用于检偏。单色偏振光通过液态旋光物质时，振动面转过的角度即旋光度ΔΦ与旋光物质的性质、偏振光在旋光物质中经过的距离L、溶液浓度C有关，其关系为
ΔΦ=αCL
比例系数α称溶液的旋光率，它是与入射光波长有关的常数。旋光度大致与入射偏振光波长的平方成反比，这种旋光度随波长而变化的现象称为旋光色散。本实验既可以演示白色偏振光的旋光色散现象，形成螺旋彩虹，也可以半定量地测量不同波长的光对偏振面旋转角度的影响。
实验仪器：
实验操作：
1、配置溶液：大约用300克蔗糖，玻璃管内的溶液大约占整个容器的2/3至1/2之间为妥，将溶液摇匀。
2、打开仪器灯箱光源，连续缓慢转动前端检偏器，可观察到玻璃管下半部有糖溶液的地方透过来的光的颜色呈赤橙黄绿青兰紫依次变化；管的上部没有糖溶液的地方仅有明暗的变化；
3、在光源和装有糖溶液的玻璃管之间加上滤色片，旋转检偏器，记录下从玻璃管上方看视场最暗时检偏器的角度；再旋转检偏器，再记下从玻璃管下方看视场最暗时检偏器的角度；上述两个测量角位置之差就是糖溶液的旋光角度；
4、换用另一种颜色的滤色片，重复3的操作；
5、保留好实验数据，可以用来分析旋光效应与波长的关系；
6、如果改变糖溶液的浓度，重复3，4步操作，还可以分析溶液浓度对旋光效应的影响。
注意事项：
玻璃容器内的糖溶液浓度很高，玻璃易碎，小心勿动；调整检偏器时一只手扶住检偏器，另一只手做调整，调整应轻柔；请勿玩耍滤色片，更不要当扇子用；定期更换糖溶液，以免变质和霉变；较长时间不用时，一定要讲糖溶液倒掉，把管清洗干净，晾干存放；清洗玻璃容器时，可以放入砂粒等颗粒物辅助清洗。
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