Cтраница 4
Если же молекулы вещества оптически активны, то индуцированный магнитный момент приобретает заметную величину, которая связана со скоростью изменения напряженности электрического поля во времени. Аналогичным образом выражение для индуцированного электрического момента содержит член, выражающий зависимость от скорости изменения напряженности магнитного поля во времени. Эта перекрестная взаимосвязь между электрическими и магнитными эффектами приводит к уравнениям, в которых вторичные волны приобретают составляющую, поляризованную перпендикулярно направлению поляризации исходного излучения. Суперпозиция первичных и вторичных волн дает в итоге вращение утла поляризации. [46]
Спектрополяриметрня основана на использовании дисперсии оптич. В этом методе на образец падает линейно ( плоско) поляризованный свет, к-рый можно представить как сумму компонент с левой и правой круговой поляризацией. Если эти компоненты распространяются в исследуемом веществе с различными скоростями, при их наложении после прохождения образца возникает разность фаз, что приводит к повороту плоскости поляризации исходного излучения. В том случае, если лучи поглощаются средой различным образом, возникает дополнительная эллиптич. [47]
Спектрополяриметрия основана па использовании дисперсии оптич. Если эти компоненты распространяются в исследуемом веществе с различными скоростями, при их наложении после прохождения образца возникает разность фаз, что приводит к повороту плоскости поляризации исходного излучения. В том случае, если лучи поглощаются средой различным образом, возникает дополнительная эллиптич. [48]
В этом методе используют толстослойные ( несколько десятков микрометров) фотографические пластинки. При встречных пучках ( опорной и предметной волн) в толще эмульсии возникает стоячая волна. В результате фотохимических процессов в фотоэмульсии под действием монохроматического света и последующей ее обработки получается своеобразная трехмерная дифракционная решетка. Если исходное излучение ( опорное и предметное) содержало несколько длин волн, то в толще эмульсии возникнет несколько пространственных решеток. [49]
Исходное излучение частотой со создает в нелинейной среде поляризован-ность, осциллирующую на утроенной частоте Зсо. Это ограничивает выбор кристаллов, в которых возможно выполнение условия пространственного синхронизма п ( 3со) п ( со), так как дву-преломление должно быть настолько большим, чтобы поверхности п0 ( со) и пДЗсо) еще пересекались. Но главная трудность связана с малым значением кубичной восприимчивости, что вынуждает применять очень интенсивное исходное излучение. Интенсивность третьей гармоники пропорциональна кубу его интенсивности. [50]
Линейно поляризованный свет, отвесно падающий на кварцевую пластинку, вырезанную перпендикулярно оптической оси, разбивается на два луча, имеющих равную интенсивность и противоположные направления круговой поляризации. Эти лучи распространяются по кварцу с различными скоростями, и между ними возникает разность фаз, которая зависит от разности скоростей и от толщины пластинки. Соединяясь, они вновь образуют линейно поляризованный свет, но его ориентация отличается от ориентации падающего света на угол, который соответствует половине разности фаз между выходящими лучами, поляризованными по кругу. Например, если из левого кварца вырезать пластинку толщиной 1 мм и пропустить через нее линейно поляризованный свет D-линии натрия, то луч, поляризованный по кругу против часовой стрелки ( влево), на 43 20 обгоняет луч, поляризованный по часовой стрелке. После соединения этих лучей вновь образуется линейно поляризованный свет, плоскость поляризации которого на 21 40 отклоняется влево от направления поляризации исходного излучения. Поэтому данную кварцевую пластинку называют левовращающей. Пластинка, вырезанная из правого кварца, проявляет такие же свойства, но в противоположном направлении. [51]
Явления, которые мы рассматривали до сих пор, доказывают только тот факт, что энергетический обмен между светом и атомом или между электронами и атомом носит квантовый характер. Что касается корпускулярной природы самого света, то она самым очевидным образом доказывается законами изменения частот при рассеянии рентгеновских лучей. III, § 2) классическую теорию рассеяния рентгеновских лучей на сравнительно слабо связанных ( почти свободных) электронах. Мы пришли к выводу, что рассеянная волна имеет всегда ту же частоту v, что и падающая; электрон колеблется в том же ритме, что и напряженность электрического поля в исходном излучении, поэтому он как всякий переменный диполь создает вторичную волну той же частоты. [52]
К тому же строгий теоретический анализ явления требует знания тонких деталей электронной структуры молекул, которым мы пока не располагаем... Сила метода дисперсии оптического вращения состоит в исключительно высокой чувствительности к пространственной конфигурации молекул, не свойственной ни одному из других физических методов. Очень краткое введение в теорию оптического вращения мы начнем с общего замечания о том, что любое вещество, обладающее или не обладающее структурной асимметрией, взаимодействует с электромагнитным излучением. Волны электромагнитного излучения, которые можно описать в виде перпендикулярных друг другу электрического и магнитного векторов, распространяющихся со смещением по фазе, в ходе взаимодействия с веществом индуцируют в нем электрический и магнитный моменты. Если молекулы вещества оптически неактивны, то результат такого взаимодействия ограничится индуцированием в облученном веществе осциллирующих электрических диполей. В результате скорость движения волны замедляется, а луч испытывает преломление. Оптического вращения при этом не наблюдается, поскольку вторичные волны поляризованы в том же направлении, что и исходное излучение, а индуцированный магнитный момент оказывается настолько малым, что им можно пренебречь. [53]