IL POLARIMETRO Il polarimetro è un apparecchio utilizzato per

IL POLARIMETRO
Il polarimetro è un apparecchio utilizzato per analizzare il potere rotatorio delle sostanze
solide e dei liquidi.
Un’onda elettromagnetica, per es. la luce, si dice polarizzata quando le vibrazioni
avvengono su un medesimo piano detto piano di polarizzazione; la luce emessa da una
generica sorgente non è polarizzata.
In natura esistono sostanze, otticamente attive, che possiedono la proprietà di far ruotare
il piano di polarizzazione della luce polarizzata che le attraversa.
La prima legge quantitativa relativa all’angolo di rotazione, noto come potere rotatorio,
delle predette sostanze fu determinata da Biot è dipende dalla lunghezza d’onda della luce
incidente, dalla temperatura, dal solvente, dalla lunghezza del tubo in cui è contenuta la
soluzione e dalla concentrazione.
Si è convenuto di rendere il potere rotatorio indipendente dalla lunghezza del tubo
polarimetrico e dalla concentrazione e pertanto è stato definito il potere rotatorio specifico
riferito alla temperatura di 20°C ed alla lunghezza d’onda della luce gialla del sodio:
Κspecifico = α∗l-1∗c-1
(legge di Biot)
con
- α misurato in gradi
- l è la lunghezza del tubo
- c è la concentrazione
La rotazione è destrogira o + quando il piano di polarizzazione ruota da sinistra a destra,
in caso contrario si dice levogira o negativa.
Le misure effettuate con questo apparecchio permettono di valutare in modo
soddisfacente il potere rotatorio di una soluzione contenente come soluto zucchero
comune.
Esperimento
Dopo aver incrociato i polaroid in modo da avere “buio” attraverso l’analizzatore, si
inseriscono in successione il tubo polarimetrico senza acqua e successivamente con
acqua e non si hanno variazioni nella luce trasmessa, il piano di polarizzazione non
cambia.
Successivamente si introduce il tubo polarimetrico con una soluzione di zucchero con una
concentrazione al 3%.
Si sottolinea che è possibile effettuare un buon numero di esperimenti interessanti relativi
alla polarizzazione ed alla interferenza della luce con pochi componenti ottici.
Un fenomeno che incuriosisce è la birifrangenza, naturale o causata dal tipo di lavorazione
dei materiali solidi, che in molti casi da luogo a interferenza di luce polarizzata nota anche
come polarizzazione cromatica.
Un fascio di luce polarizzata, bianca o monocromatica, incide su un materiale birifrangente
e da questa emergono fasci di luce con un diverso ritardo e quindi sono in grado di
interferire.
Variando lo spessore del materiale o il piano di polarizzazione della luce incidente è
possibile far variare i colori della luce trasmessa attraverso l’analizzatore.
Il fenomeno della polarizzazione cromatica può essere osservato anche interponendo un
materiale birifrangente, per es. un foglietto di materiale trasparente, tra un polaroid e la
luce riflessa naturale o di una lampada.
Si scopre così che la luce riflessa è polarizzata, quella naturale diretta è parzialmente
polarizzata e si può indagare su alcune sostanze birifrangenti oppure cercare di renderle
tali con opportuni trattamenti.
I MATERIALI
- Una sorgente di luce costituita da una piccola lampada alimenta da una pila o da un
alimentatore
- Due polaroid, utilizzati come polarizzatore e come analizzatore, che possono essere
ricavati da occhiali o videogiochi non più utilizzati
- Un tubo polarimetrico realizzato con una siringa da 60ml opportunamente tagliata
- Due tappi di plexiglass appositamente adattati e muniti di guarnizione
- Un goniometro per misurare l’angolo di rotazione del piano di polarizzazione
- Cinque fermatubi
- Due pezzi di tubo entro i quali sono posizionati i polaroid
- Una base di ferro forata
- Una lampada con portalampada
- Filo elettrico, dadi e piccoli bulloni.