Ya no tienes que indagar más en internet ya que estás al espacio necesario, tenemos la respuesta que necesitas hallar pero sin problemas.
Solución:
Solución 1:
Se vuelve muy complicado, hay muchos artículos y libros sobre el tema y esta mesita, de Jensen et al. 1, da una idea de los efectos anisotrópicos:
Una respuesta extremadamente breve es la siguiente: cuando la luz polarizada linealmente incide en un medio ópticamente activo, puede ser pensamiento sobre como que consta de componentes iguales de luz polarizada circularmente a la derecha (RCP) y luz polarizada circularmente a la izquierda (LCP). Los índices de refracción para estos son desiguales, por lo que RCP y LCP se propagan a diferentes velocidades a través del medio. Esta es la birrefringencia circular. Al salir, es luz linealmente polarizada que sale, no los componentes ficticios RCP y LCP. Pero la velocidad de tránsito diferencial da como resultado una rotación del plano de polarización de la luz polarizada linealmente que sale. Esta es la actividad óptica, por lo que la actividad óptica es una birrefringencia circular. Cuanto más largo sea el camino óptico, mayor será la rotación y así sucesivamente.
Este es un verdadero vasto tema, por lo que recomiendo no saltar directamente al extremo más profundo. El maravilloso y antiguo libro 2 de Shurcliff, tal vez aún se pueda encontrar, es extremadamente legible y una delicia: la esfera de Poincaré es un genio de un true ¡genio! El libro de Kliger et al. 3 es un buen punto de partida y no es increíblemente difícil de entender. El artículo de Jensen et al. 1 es gratificante, pero definitivamente no lectura fácil.
Hay muchos más artículos, libros, animaciones, etc. de los que aprender. Pero ten en cuenta que las notaciones están por todas partes y reconciliar ecuaciones y terminología puede ser muy frustrante.
Referencias:
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HP Jensen, JA Schellman, T. Troxell, “Técnicas de modulación en espectroscopia de polarización”, Applied Spectroscopy 32 (1978) 192-200 (doi.org/10.1366/000370278774331567).
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WA Shurcliff, Polarized Light, Harvard University Press, Cambridge, MA, 1962. Por ejemplo, en archive.org.
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Kliger, DS; Lewis, JW; Randall, CE Polarized Light in Optics and Spectroscopy, 1ª ed.; Academic Press: Boston, 1990. Para tomar prestado, por ejemplo, de archive.org.
EDITAR: En respuesta al comentario del OP, estoy agregando dos de mis tablas.
Birrefringencia circular (actividad óptica)
$$ begin align
[φ] & ≡ text actividad óptica molar ~ ( pu grados / cm M) \ mathrm CB & ≡ 2π (n_- – n _ +) l / λ ≡ 2[φ]cl × π / 180 end align $$
Dicroísmo circular
$$ begin align
[θ] & ≡ text elipticidad molar ~ ( pu grados / cm M) \ mathrm CD & ≡ ln 10 (ε_- – ε _ +) cl / 2 ≡ 2[θ]cl × π / 180 \ g & ≡ text relación de disimetría ≡ Δε / ε ≡ ΔA / A \ ε & ≡ text absortividad molar media = (ε_- + ε _ +) / 2 end align $$
Ángulo de rotación complejo, $ χ $
$$ begin align χ & ≡ χ ‘+ iχ’ ‘≡ mathrm CB / 2 + i mathrm CD / 2 = φ + iθ \ Δε & = 4π[θ]/ 180 ln 10 ≅ 0.03032[θ]
end align $$
Definiciones de símbolos y expresiones.
$$ begin align mathrm RCP & ≡ text luz polarizada circularmente a la derecha (subíndice ‘+’) \ mathrm LCP & ≡ text luz polarizada circularmente a la izquierda (subíndice ‘-‘) \ ε_ ± & ≡ text absortividades molares para RCP y LCP ~ ( pu L / mol cm) \ ε & ≡ (ε_ + + ε _-) / 2 ≡ text absortividad molar media ~ ( pu L / mol cm) \ A_ ± & ≡ text absorbancias para RCP y LCP \ A & ≡ (A_ + + A _-) / 2 ≡ text absorbancia media (true) \ n_ ± & ≡ text índices de refracción (reales) para RCP y LCP \ c & ≡ text concentración ~ ( pu M) \ l & ≡ text longitud de la ruta ~ ( pu cm) \ λ & ≡ text longitud de onda ~ ( pu cm) = 10 ^ – 7 × text longitud de onda ~ ( pu nm) \ n & ≡ (n_ + + n _-) / 2 ≡ text índice de refracción medio \ A_l & ≡ ln 10 (A_ + + A _-) / 2 ≡ text absorbancia media \ η & ≡ 2πnl / λ ≡ text fase (radianes) \
[θ] & ≡ text elipticidad molar ~ ( pu grado / cm M) \
[φ] & ≡ text actividad óptica molar ~ ( pu grado / cm M) \ mathrm CD & ≡ ln 10 (ε_- – ε _ +) cl / 2 ≡ 2[θ]cl (π / 180) = 2θ \ mathrm CB y ≡ 2π (n_- – n _ +) l / λ ≡ 2[φ]cl (π / 180) = 2φ \ a & ≡ mathrm CD ^ 2 – mathrm CB ^ 2 + mathrm LD ^ 2 – mathrm LB ^ 2 + mathrm LD ‘ ^ 2 – mathrm LB ‘ ^ 2 \ b & ≡ 2 mathrm CD × mathrm CB + 2 mathrm LD × mathrm LB + 2 mathrm LD’ × mathrm LB ‘ \ B & ≡ left[(a^2 + b^2)^0.5 + aright]^ 0.5 / 2 sqrt 2 \ C & ≡ left[(a^2 + b^2)^0.5 – aright]^ 0.5 / 2 sqrt 2 \ Q & ≡ B + iC end align $$
Las expresiones para a, b, B, C y Q se utilizan en la medio anisotrópico general Cálculo óptico de Jones y matrices de cálculo óptico de Mueller. Estas dos matrices se indican con J (GAM) y M (GAM), respectivamente, y se dan en el artículo de Jensen et al.
Solucion 2:
La respuesta de Ed V anterior, que estoy aceptando, es correcta y también me permitió llegar a la conclusión por mi cuenta. Solo estoy publicando esto porque mi confusión no fue demasiado difícil de resolver una vez que vi las cantidades involucradas y alguien más puede tener la misma confusión.
En resumen: los polarímetros de los estudiantes miden la birrefringencia circular (CB), generalmente a una frecuencia, concentración y longitud de muestra específicas. La rotación óptica es un aspecto de CB.
El artículo de Wikipedia sobre rotación óptica transmite lo siguiente: en polarimetría estudiantil hablamos de “luz polarizada plana”, pero es mejor considerarla como una superposición de luz polarizada circularmente a la izquierda y a la derecha. En una solución ópticamente activa, la diferencia en la transmisión de los componentes L y R se atribuye a una diferencia en los índices de refracción. $ Delta n $ que causa la rotación medida,
$$ Delta theta = frac longitud cdot pi ~ (n_L-n_R) lambda. $$
Un material ópticamente activo puede describirse como circularmente birrefringente si discrimina entre los componentes L y R de la luz polarizada circularmente de acuerdo con la relación anterior, por lo que la rotación de la luz polarizada plana en un ángulo $ theta $ es un ejemplo de birrefringencia circular. Aquí hay un enlace orientado a la definición.
los potencia rotatoria óptica está estrechamente relacionado con $ theta $ y varía (como lo hace $ theta $) con la frecuencia de la luz. La varianza de $ theta $ con frecuencia se llama dispersión rotatoria óptica (ORD). Su primo, el dicroísmo circular (CD), se debe a la absorbancia diferencial ($ Delta A $) de luz L y R y también varía con la longitud de onda. La notable conexión de ORD y CD a través de las relaciones Kramers-Kronig (no es tan fácil de demostrar en la práctica, supongo) se describe en la respuesta de Ron (vinculada arriba).
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