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Optik in der Saccharimetrie
In der Saccharimetrie, die sich mit der Messung der Drehung der Polarisationsebene polarisierten Lichts durch optisch aktive Substanzen (wie Zuckerlösungen) beschäftigt, sind die von dir genannten Formeln von zentraler Bedeutung. Lassen wir uns die Bedeutungen der Symbole und die physikalischen Konzepte dahinter etwas genauer anschauen.
Die Formeln erklärt
1.
α = αm - α0
Diese Formel gibt die gemessene Drehung der Polarisationsebene an. Hierbei ist:
- \( \alpha \) die Netto-Drehung der Polarisationsebene, die nach der Passage durch die Probe beobachtet wird.
- \( \alpha_m \) die gemessene Drehung der Polarisationsebene durch die Probe.
- \( \alpha_0 \) ist der Hintergrund- oder Anfangsdrehwinkel, der vor der Zugabe der Probe gemessen wird. Es ist die Korrektur des Basis-Drehwinkels, um den Einfluss anderer Faktoren als die Probe selbst zu eliminieren.
2.
m = α/c = l * φ0
Diese Gleichung beschreibt das Verhältnis von Drehwinkel zur Konzentration oder gibt das spezifische Drehvermögen einer Substanz an, wobei:
- \( m \) ist das spezifische Drehvermögen der Substanz. Es ist eine physikalische Konstante für jede optisch aktive Substanz und gibt die Drehung der Polarisationsebene pro Einheitslänge der Probe und pro Einheitskonzentration an.
- \( \alpha \) ist wie oben, die Netto-Drehung der Polarisationsebene.
- \( c \) ist die Konzentration der optisch aktiven Substanz in der Lösung.
- \( l \) ist die Länge des durchstrahlten Mediums, also der Weg des Lichts durch die Probe.
- \( \phi_0 \) (hier vermutlich ein Tippfehler und sollte \( \phi_0 \) sein), ist vermutlich das Symbol für das spezifische Drehvermögen \(m\), was darauf hinweist, dass das spezifische Drehvermögen direkt proportional zur beobachteten Drehung für eine gegebene Länge und Konzentration ist.
Zusammenfassung
In einer Saccharimetrie-Messung wird die Drehung des polarisierten Lichts durch eine Lösung gemessen, um die Konzentration einer optisch aktiven Substanz (meistens Zucker) zu bestimmen. Der gemessene Drehwinkel (\( \alpha \)) wird korrigiert um einen Basiswert (\( \alpha_0 \)), und diese Netto-Drehung wird dann benutzt, um das spezifische Drehvermögen (\( m \)) zu berechnen. Das spezifische Drehvermögen ist eine kennzeichnende Eigenschaft für die Substanz und hängt von der Länge der Lichtwegstrecke durch das Medium (\( l \)) sowie der Konzentration (\( c \)) der Lösung ab.
