Polarymetria

Polarymetry jest nauka pomiaru polaryzacji z światła . Polarymetr jest używany do tego celu. Polarymetria cienkich warstw i powierzchni jest znana jako elipsometria .

Polarymetria może być wykorzystana do określenia dużej liczby właściwości obiektu, wśród których można znaleźć dwójłomność (eliptyczną, liniową lub kołową, por. Moc rotacyjna ), dichroizm (eliptyczny, kołowy lub liniowy) oraz depolaryzację ( stopień polaryzacji  (w ) ).

Do pomiaru polaryzacji światła najnowocześniejsze instrumenty wykorzystują interferometrię, podczas gdy większość używa filtrów polaryzacyjnych.

Pomiar skręcalności optycznej

Optycznie aktywne próbki, takie jak roztwory cząsteczek chiralnych , często wykazują kolistą dwójłomność, która powoduje obrót płaszczyzny polaryzacji światła podczas przechodzenia przez próbkę.

Prosty polarymetr do pomiaru obrotu składa się z długiej rurki zamkniętej na jednym końcu płaskiego szkła, wewnątrz której umieszcza się próbkę. Na każdym końcu tubusu umieszczono pryzmat Nicol . Następnie światło przechodzi przez rurkę. Jeden z pryzmatów jest następnie obracany, aż całe światło zostanie zablokowane. Natychmiast mamy kąt polaryzacji próbki. W rzeczywistości jest więc możliwe, aby wodny roztwór zawierający cukier (sacharozę) określał jego stężenie. W rzeczywistości sacharoza nadaje słodkiemu, ale klarownemu roztworowi siłę obracania. Tak w słodyczach mierzymy zawartość cukru w ​​kupowanych burakach. Rolnicy otrzymują wynagrodzenie na podstawie tej zawartości cukru. Istnieją odmiany rury polarymetrii wcześniej (na początku XX p  wieku) zostały wykonane z miedzi. tubki wypełniliśmy bez pęcherzyka powietrza (co zniekształca pomiary) zamknęliśmy końce małymi płaskimi soczewkami szklanymi, tubkę włożyliśmy do polarymetru i patrząc w okular mierząc kąt odchylenia od spolaryzowanego światła wydedukowaliśmy jego stężenie (funkcja naturalnie zależna od długości rurki) Wykresy szybko pokazały zależność między kątem a stężeniem. Obecnie rury są wykonane ze szkła, znacznie mniejszego, a proces jest w pełni zautomatyzowany. Ciecz wpływa z jednej strony i wypływa z drugiej. Nadal jest to technika referencyjna dla słodyczy. Szybki i bardzo niezawodny system.

Polarymetria astronomiczna

Światło emitowane przez gwiazdę jest niespolaryzowane, to znaczy kierunek oscylacji fali świetlnej jest dowolny. Z drugiej strony światło odbijane np. Przez planetę jest spolaryzowane, a sposób, w jaki jest spolaryzowane, zależy od powierzchni, na której jest odbijane: roślinności, chmur, oceanów ...

Analizując polaryzację światła pochodzącego z gwiazdy i jej planety (światło pochodzące z planety jest rzędu milion razy słabsze od światła pochodzącego od gwiazdy), można określić sygnaturę chemiczną (tlen cząsteczkowy, metan, woda itp.) powierzchni planety.

Bibliografia

  1. (in) Schmid, HM; Beuzit, J.-L .; Feldt, M. et al., „  Search and research of extra-solar planet with polarimetry  ” , Direct Imaging of Exoplanets: Science & Techniques. Obrady Kolokwium nr 200 IAU , t.  1, N O  200,2006, s.  165–170 ( DOI  10.1017 / S1743921306009252 , Bibcode  2006dies.conf..165S )
  2. (w), Michael F. Sterzik Stefano Bagnulo i Enric Palle, "  biosignatures co wykazano spectropolarimetry z earthshine  " , Naturę , N O  4832012, s.  64–66 ( DOI  10.1038 / nature10778 , Bibcode  2006dies.conf..165S )

Zobacz też

Linki zewnętrzne