Polarimetría, Aplicaciones, Equipo, Medición de rotación óptica



La polarimetría es la medición e interpretación de la polarización de las ondas transversales, ondas electromagnéticas sobre todo, como las ondas de radio o la luz. Típicamente polarimetría se realiza en las ondas electromagnéticas que han viajado a través de o han sido reflejada, refractada o difractada por algún material con el fin de caracterizar ese objeto.

Aplicaciones

La polarimetría de películas delgadas y superficies se conoce comúnmente como elipsometria.

La polarimetría se utiliza en aplicaciones de teledetección, como la ciencia planetaria y el radar meteorológico.

La polarimetría también puede ser incluido en el análisis computacional de las ondas. Por ejemplo, los radares a menudo consideran que la polarización de onda en el post-procesamiento para mejorar la caracterización de los objetivos. En este caso, la polarimetría se puede utilizar para estimar la textura fina de un material, ayudar a resolver la orientación de las estructuras pequeñas en el de destino, y, cuando se utilizan antenas de polarización circular, resolver el número de rebotes de la señal recibida.

Equipo

Un polarímetro es el instrumento científico básico que se utiliza para hacer estas mediciones, aunque este término se utiliza raramente para describir un proceso de polarimetría realizado por un ordenador, tal como se hace en polarimétrico radar de apertura sintética.

La polarimetría se puede utilizar para medir varias propiedades ópticas de un material, incluyendo birrefringencia lineal, birrefringencia circular, dicroísmo lineal, dicroísmo circular y dispersión. Para medir estas diversas propiedades, han sido muchos los diseños de polarímetros. Algunos son arcaicas y algunos son de uso corriente. Los polarímetros más sensibles se basan en interferómetros, mientras polarímetros más convencionales se basan en disposiciones de filtros de polarización, placas de onda u otros dispositivos.

Polarimetría Astronómica

Luz emitida por una estrella es un-polarizada, es decir, la dirección de oscilación de la onda de luz es al azar. Sin embargo, cuando la luz se refleja fuera de la atmósfera de un planeta, las ondas de luz interactúan con las moléculas de la atmósfera y que están polarizados.

Mediante el análisis de la polarización de la luz combinada de un planeta extrasolar y su estrella, estas medidas pueden, en principio, hacerse con una sensibilidad muy alta también en los observatorios terrestres, como polarimetría no está limitada por la estabilidad de la atmósfera de la Tierra. Es similar al tránsito de un planeta frente a su estrella.

Medición de rotación óptica

Muestras ópticamente activos, tales como soluciones de moléculas quirales, a menudo presentan birrefringencia circular. Birrefringencia circular provoca la rotación de la polarización de la luz polarizada plana a medida que pasa a través de la muestra.

En una luz ordinaria, las vibraciones se producen en todos los planos perpendiculares a la dirección de propagación. Cuando se le permite pasar a través de un prisma de Nicol a continuación, sus vibraciones en todas las direcciones excepto la dirección del eje del prisma se cortan. La luz que emerge del prisma se dice que es polarizada en un plano debido a su vibración es en una sola dirección. Si dos prismas de Nicol se colocan con sus planos de polarización paralelos el uno al otro, entonces los rayos de luz que emergen de la primera prisma entrarán en el segundo prisma. Como se observa un resultado brillante luz completa. Si el segundo prisma es girada por un ángulo de 90, la luz que emerge desde el primer prisma se detiene por el segundo prisma debido a que se observa oscuridad completa o ninguna región de la luz. El primer prisma se llama normalmente polarizador y el segundo prisma se denomina analizador.

Un polarímetro simple de medir esta rotación se compone de un tubo largo con extremos de vidrio plano, en los que se coloca la muestra. En cada extremo del tubo es un prisma de Nicol u otro polarizador. La luz se brilla a través del tubo, y el prisma en el otro extremo, unido a un ocular, se gira para medir la región de brillo completo o medio medio-oscuro brillante región o región oscura completa. El ángulo de rotación es entonces leída a partir de una escala. El mismo fenómeno se observa después de un ángulo de 180. Después puede calcularse La rotación específica de la muestra. La temperatura puede afectar la rotación de la luz, lo que debería tenerse en cuenta en los cálculos.

donde:

  • ¿T es la rotación específica.
  • T es la temperatura.
  • ? es la longitud de onda de la luz.
  • a es el ángulo de rotación.
  • l es la longitud del tubo de polarímetro.
  • c es la concentración en masa de la solución.