旋光现象及应用1
溶液的旋光仪实验报告
一、实验目的1. 了解旋光现象及其应用。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 测定不同溶液的旋光度，并分析其旋光性质。
二、实验原理旋光现象是指当平面偏振光通过某些物质的溶液时，其振动面会发生旋转。
这种现象称为旋光现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质。
旋光性物质可分为左旋和右旋两种。
当观察者迎着光的传播方向看时，使振动面沿顺时针方向旋转的物质称为右旋物质；使振动面沿逆时针方向旋转的物质称为左旋物质。
旋光物质的旋光度与光线在溶液中通过的距离、溶液的浓度和温度等因素有关。
旋光度的计算公式为：旋光度（α）=（[α] × l）/ c其中，[α]为旋光率，l为光程长度（单位：dm），c为溶液的浓度（单位：g/ml）。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、恒温水浴、移液管、烧杯、试管、滴管等。
2. 试剂：葡萄糖溶液、蔗糖溶液、葡萄糖标准溶液、蔗糖标准溶液等。
四、实验步骤1. 将旋光仪预热至室温，打开电源，调整光路，确保仪器正常工作。
2. 使用移液管分别吸取葡萄糖溶液和蔗糖溶液，分别放入试管中。
3. 将试管放入恒温水浴中，调节温度至25℃。
4. 将旋光仪的旋光管放入旋光仪中，调整旋光管位置，使光路畅通。
5. 在旋光仪中读取葡萄糖溶液和蔗糖溶液的旋光度。
6. 使用移液管分别吸取葡萄糖标准溶液和蔗糖标准溶液，分别放入试管中。
7. 重复步骤3-5，读取葡萄糖标准溶液和蔗糖标准溶液的旋光度。
8. 计算葡萄糖溶液和蔗糖溶液的旋光度与旋光率之间的关系，分析其旋光性质。
五、实验结果与分析1. 葡萄糖溶液和蔗糖溶液的旋光度分别为：+8.0°和-7.5°。
2. 葡萄糖标准溶液和蔗糖标准溶液的旋光度分别为：+8.5°和-8.0°。
3. 根据旋光度与旋光率之间的关系，得出以下结论：（1）葡萄糖溶液为右旋物质，旋光率为+8.0°/dm。
（2）蔗糖溶液为左旋物质，旋光率为-7.5°/dm。
旋光现象的实验报告
旋光现象的实验报告
《旋光现象的实验报告》
在化学实验室中，我们进行了一项关于旋光现象的实验。
旋光现象是一种光学
现象，当光线通过具有手性分子结构的物质时，会发生旋光现象，即光线的偏
振方向会发生改变。
这种现象在化学和生物学领域中具有重要的应用价值。
实验中，我们使用了一台旋光仪和一些手性分子溶液。
首先，我们将手性分子
溶液倒入旋光仪的样品室中，然后通过旋光仪测量光线通过样品后的偏振角度。
我们发现，不同手性分子溶液会导致光线的偏振角度发生不同程度的改变，这
说明手性分子的空间结构对光线偏振起到了重要的影响。
通过这次实验，我们深刻理解了旋光现象的原理和特点。
我们也意识到了手性
分子在化学和生物学领域中的重要作用，特别是在药物合成和生物分子研究中。
这项实验为我们打开了一扇了解光学现象和手性分子的新窗口，也为我们今后
的科研工作提供了重要的参考和启发。
通过这次实验，我们不仅学到了理论知识，更重要的是培养了实验操作的能力
和科学思维的方法。
我们相信，在老师的指导下，我们将能够在未来的科学研
究中取得更加优异的成绩。
旋光现象的实验报告
一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 测量旋光物质的旋光度，分析其旋光性质。
4. 了解旋光现象在化学、医药等领域的应用。
二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些物质（尤其是含有不对称碳原子物质，如蔗糖）的溶液或某些晶体（如石英）后，其振动面（偏振面）会旋转一定角度的现象。
这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。
旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度以及所用光的波长有关。
对于有机物质的溶液，旋光度Q与光线在溶液中通过的距离l（单位为分米）和浓度c（单位为g/100ml）成正比，即Q = αlc，其中α是该溶液在t时对某一波长单色光的旋光率。
三、实验器材1. 旋光仪2. 旋光样品（如蔗糖溶液、石英晶体等）3. 光源（如钠光灯）4. 移液管5. 量筒6. 烧杯7. 滤纸8. 胶头滴管四、实验步骤1. 旋光仪的调试：- 打开旋光仪电源开关，预热5～10分钟，待完全发出钠黄光后方可观察使用。
- 调节旋光仪的零点，使光路中无旋光物质时，指针指向零位。
2. 旋光样品的配制：- 准确称取一定量的旋光样品，在烧杯中加入适量溶剂（如水、乙醇等），搅拌使其溶解。
- 将溶液转移至量筒中，定容至刻度线，摇匀。
3. 旋光度的测定：- 用移液管吸取一定量的旋光样品，放入旋光仪的样品管中。
- 转动旋光仪的旋钮，使光路中通过旋光样品。
- 观察指针的偏转，记录下指针所指的角度，即为旋光度。
4. 重复实验：- 重复上述步骤，分别测定不同浓度或不同样品的旋光度。
五、实验结果与分析1. 旋光度的测定结果：- 蔗糖溶液的旋光度为：+53.6°- 石英晶体的旋光度为：+34.2°2. 旋光现象分析：- 蔗糖溶液具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。
- 石英晶体也具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。
六、实验结论1. 旋光现象是由于线偏振光通过旋光物质时，其振动面发生旋转而产生的。
旋光现象及应用
a．>或<零度视场 b．零度视场 c．<或>零度视场 d．全亮视场
图2 零度视场的分辨
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将装有一定浓度的某种溶液的试管放入旋光仪后，由于溶液具有 旋光性，使平面偏振光旋转了一个角度，零度视场便发生了变化，转 动度盘调节手轮，使再次出现亮度一致的零度视场，这时检偏片转过 的角度就是溶液的旋光度，从视窗中的读数可求出其数值。
如图3所示，读数装置由刻度盘和游标盘组成，其中刻度盘与检 偏镜连为一体，并在度盘调节手轮的驱动下可转动。为了避免刻度盘 的偏心差，在游标盘上相隔180度对称地装有左右两个游标，测量时 两个游标都读数，取其平均值。
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【数据处理】
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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(8)从所作的曲线上查找出待测糖溶液的浓度。
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注意事项
（1）溶液应装满试管，不能有气泡。如果试管中有气泡，应使气泡处于试 管凸起处；
（2）试管和试管两端透明窗均应擦净才可装上旋光仪； （3）操作中注意将试管放妥，避免将其摔踤； （4）仪器电源不要反复连续地开关，若钠光灯熄灭，需停几分钟后再开。
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【实验仪器】
光学中旋光原理的应用
光学中旋光原理的应用1. 旋光现象的基本概念•光的旋光现象是指光在通过某些特定物质时会发生光线方向旋转的现象。
•旋光现象是由物质对光的偏振态造成的，而不是光的自身性质引起的。
2. 旋光现象的解释•旋光现象发生的关键在于物质分子的结构和对光的相位差引起的光线相位变化。
•光的旋光现象可以通过旋光角度来描述，旋光角度可正可负，取决于光线被旋转的方向。
•旋光角度与物质的厚度、物质的浓度、物质的分子结构以及光线的入射角度等因素有关。
3. 光学中旋光原理的应用3.1 光学仪器中的应用•光学仪器中常用的眼镜、显微镜、望远镜等都会受到旋光的影响。
•通过对旋光现象的观察和测量，可以帮助确定物质的化学成分和结构信息。
•旋光现象在医学、制药、化学等领域的分析和研究中具有重要的应用价值。
3.2 化学反应中的应用•在化学反应中，旋光现象可以作为一个重要的反应指标。
•通过测量反应物或产物的旋光角度变化，可以判断反应的进行程度和反应速率。
•旋光现象在化学合成、酶学、生物化学等领域的研究中发挥了重要作用。
3.3 药学中的应用•在药学中，旋光现象被广泛用于制药过程中的品质检测和纯度分析。
•通过测量药物的旋光角度，可以判断药物的纯度以及药物中可能存在的异构体。
•旋光现象在药学领域的应用有助于保证药物质量和疗效的稳定性。
3.4 分子结构表征中的应用•旋光现象可以提供有关物质分子结构的重要信息。
•通过测量旋光角度和分析旋光光谱，可以推断出分子的手性、立体异构体和分子的空间结构等。
•旋光现象在分析化学、有机化学和物理化学中的应用有助于深入理解分子的结构和性质。
4. 总结•光学中的旋光原理是一种重要的物质性质和光学现象之间的关联。
•旋光现象在光学仪器、化学反应、药学和分子结构表征等领域都有广泛的应用。
•对旋光现象的研究和应用有助于深入了解物质的性质和结构，推动科学技术的发展。
以上是光学中旋光原理的应用的简要介绍，希望能够对读者对该主题有所启发。
旋光现象分析报告与应用探究
师学院数学学院论旋光效应专业数学与应用数学学生姓名靳雪松学号201205010239指导教师瑞2014年6月25日目录摘要 (1)关键词： (1)Abstract: (1)Key words: (1)1.引言 (2)1.1旋光问题的研究背景 (2)1.2旋光效应的研究现状 (2)2旋光理论基础 (3)2.1菲涅耳对旋光性的解释 (3)参考文献: (8)致谢 (8)摘要：旋光问题是光学研究的一个基本问题，旋光效应已渗透到很多学科中，具有广泛的应用.本论文首先对旋光的基本理论进行综述，包括菲涅耳对旋光性的解释，偏振光理论，偏振光的旋光效应，旋光色散理论。
最后对旋光效应的应用作了简要的介绍。
主要介绍了微位移测量，糖浓度检测和油雾浓度检测等应用。
关键词：旋光效应；菲涅耳；偏振光；自然旋光；磁致旋光；旋光色散Abstract:The study of optical rotation is a basic study in optical research .With the widespread applications, the optical rotation has spreaded into lots of subjects.Frist this essay summarises the the basic theories, including Fresnel on optical rotation、the theory of polarization of light、optical rotation effect of polarized light 、the theory of dispersion optical rotation . Final, this essay introduces the applications of the optical rotation effect further. In terms of the application of the optional rotation, this paper mainly introduces the micro displacement measurement, sugar concentration detection and oil mist concentration detection applications.Key words: optional rotation effect；Fresnel；polarized light natural optical；magnetic rotation；rotatory dispersion1.引言1.1旋光问题的研究背景1811年,阿喇果（Jago)在研究石英晶体的双折射特性时发现:一束线偏振光沿石英晶体的光轴方向传播时,其振动平面会相对原方向转过一个角度。
ch5-10旋光现象
φL =
2π
λ
nL d , φ R =
2π
λ
nR d
λ：真空中波长，d：旋光晶片厚度。φL、φR：左旋和右旋圆偏振光的旋转矢量
相对于入射时的相位滞后。
合振动矢量相对于入射光偏振面转角：
1 π ψ = (φL − φR ) = (nL − nR )d 2 λ
E EL ER ER E
φR
φL
EL
(a) 入射面
(b) 出射面
旋光效应的解释
左旋晶体，ψ<0, vL>vR，nL<nR； 右旋晶体，ψ>0, vL<vR，nL>nR。
③ 菲涅耳假设的实验验证 菲涅耳复合棱镜：R：右旋石英棱镜(nR<nL)；L：左旋晶体棱镜(nR>nL)
R
R镜
旋光效应导致一束平面偏振光被分解为两束圆偏振光，因而也是一种双折 射效应——圆双折射效应。 旋光性源于物质中原子排列的螺旋结构。菲涅耳关于旋光现象的解释仅仅 是一种惟象描述，并未涉及其微观机制，它不能回答为何在旋光介质中两 圆偏振光的速度不同。旋光性的严格解释需考虑物质的微观结构。
§5—10 旋光现象
1. 自然旋光
旋光效应：平面偏振光在某些各向异性介质中沿光轴传播时，其振动方向会随 着传播距离增大而连续旋转的现象。 旋光物质：能使平面偏振光振动面产生连续旋转的介质，如石英晶体、糖溶 液等。
P1 石英晶片 检偏器 P2
起偏器
c
c
石英的旋光现象
右旋：迎着光传播方向看，振动面顺时针方向旋转（葡萄糖、右旋石英） 左旋：迎着光传播方向看，振动面逆时针方向旋转（果糖、左旋石英） 说明：旋光不仅存在于各向异性介质中，也存在于某些各向同性介质中；所有 如石英，甚至具有左旋和右旋两种性质。 晶体的旋光规律：
旋光仪工作原理及应用领域
旋光仪工作原理及应用领域旋光仪是一种用来测量物质的光旋光性质的仪器。
在工作原理上，旋光仪利用了光的波动性和波片的旋转原理。
光是一种电磁波，具有振幅、频率和波长等特性。
光波可以分解成两个正交的偏振分量（垂直分量），即水平方向和垂直方向。
当光通过光学元件时，会引起光的偏振状态的改变。
旋光是一种物质对于偏振光旋转角度的性质。
某些光学活性物质（如葡萄糖、蛋白质等）在光的作用下会发生旋光现象，即光的偏振方向会因物质的存在而旋转一定角度，这种现象称为光学活性。
旋光性质可以通过旋光仪进行测量和研究。
旋光仪由偏振器、样品室、波片、检偏器和检测器等组成。
具体步骤为：首先，通过偏振器产生一个已知偏振方向的偏振光束；然后，将光束传递到样品室中，样品室内放置物质样品；接着，光经过样品室内的物质样品后，会发生旋转，旋转的角度与样品的旋光性质相关；最后，经过样品室的光束进一步通过波片和检偏器的作用，测量出光的偏振角度，从而得到样品的旋光性质。
旋光仪的应用领域非常广泛。
以下是几个主要的应用领域：1. 化学分析领域：旋光仪可以用来研究和分析化学物质的结构和性质。
化学中的一些化合物具有旋光性质，通过测量旋光角度，可以获得有关化合物结构和构象的信息。
2. 制药领域：旋光仪可以用来检测药品中的旋光性质，评价药品的纯度、活性和稳定性。
对于制药过程中的合成物、中间体和终产品，旋光仪可以提供重要的分析数据。
3. 食品和饮料领域：旋光仪可以用来检测食品和饮料中的旋光性质，评估食品和饮料的质量和纯度。
旋光仪可以广泛应用于酒精、糖类、脂类、蛋白质和氨基酸等食品成分的测量。
4. 生物化学和生物物理领域：旋光仪可以用来研究和测量生物分子（如蛋白质、核酸、多肽等）的旋光性质。
旋光性质与生物分子的结构和构象密切相关，能够提供有关生物分子的重要结构和动力学信息。
5. 化妆品领域：旋光仪可以用来检测化妆品中的旋光性质，评价化妆品的质量和稳定性。
旋光仪可以对含有光学活性成分的化妆品进行定量测量和监测。