Versuch 14/1: Polarisationsapparat

Setzen wir nun die optisch aktive Substanz in die Halterung ein, beobachten wir wieder eine Aufhellung
des Gesichtsfeldes, da die Polarisationsebene gedreht wurde (siehe Abb. 4). Bringen wir den Analysator
wieder in die Stellung in der sich das Gesichtsfeld verdunkelt oder ein Farbumschlag erkennbar wird,
erhalten wir zwei neue Winkel α 1 und α 1 + 180 ◦ .
Abbildung 4: Einsetzen des optisch aktiven Mediums
Jetzt können wir die Differenz zwischen ungedrehter und gedrehter Polarisationsrichtung als Drehwinkel
α berechnen:
α = α 0 − α 1 oder α =(α 0 + 180 ◦ ) − (α 1 + 180 ◦ )
sollten dabei die selben Ergebnisse haben.
2.2 Quarz
Quarz bildet sechsseitige Kristalle, die als zwei Enantiomere vorkommen können. Durch seine spezielle
Kristallstruktur wirkt der Quarz optisch aktiv: Die einzelnen Teilchen sind schraubenförmig angeordnet.
Ein Kristall ist dabei rechtsdrehend, der andere linksdrehend.
Im ersten Versuchsteil haben wir gelbes, rotes und blaues Licht auf Quarze unterschiedlicher Dicke
und Drehrichtung gerichtet, um zu zeigen, dass die Drehung sowohl von der Dicke des Quarzes gemäß
der Formel
α =(α) · l
als auch von der Wellenlänge des Lichts abhängig ist. Dabei ist α die Drehung, (α) das Drehvermögen
des Quarzes und l die Dicke des Quarzes
Wir verwendeten rechtsdrehenden Quarz mit einer Dicke von l 1 =1, 115 mm und l 2 =0, 505 mm,
sowie einen dritten Quarz unbekannter Drehrichtung und Dicke. Die Dicke wird im Ergebnisteil errechnet.
2.3 Zuckerlösungen
Ebenso wie bei den Messungen an Quarz verwenden wir die drei verschiedenen Farbfilter und setzen
Zuckerlösungen unterschiedlicher Konzentrationen q 1 =0, 26
g , q
cm 3 2 =0, 09
g und q
cm 3 3 =0, 03 g
cm 3
ein. Damit zeigen wir im Weiteren, das die spezifische Drehung gemäß der Formel
α =[α] · l · q
von der Konzentration der Lösung und von der Wellenlänge des Lichts abhängt. Dabei ist [α] die
spezifische Drehung, l die Länge der Küvette und q die Konzentration der Lösung. Der verwendete
Haushaltszucker (Saccharose) besteht aus D-Glucose und D-Fructose und ist ein chirales Molekül. Es
dreht die Polarisationsrichtung der einfallenden Welle nach rechts.
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