Поляриметр (полярископ, — только для наблюдения) — прибор, предназначенный для измерения степени поляризации частично поляризованного света или оптической активности прозрачных и однородных сред, растворов (сахарометрия) и жидкостей.

Области применения

Применяется в лабораториях пищевой, химической промышленности и других отраслях науки и производства для определения концентрации растворов оптически активных веществ, таких как сахар, глюкоза, белок, по углу вращения плоскости поляризации. Рекомендуется больным сахарным диабетом для индивидуального контроля содержания сахара в моче. Также позволяет наблюдать и измерить остаточные напряжения в стекле.

Устройство

Поскольку существует масса различных областей применения, то конструкции поляриметров могут отличаться, но ключевые элементы одинаковы.

• Источник света — чаще это натриевая лампа или лампа накаливания с тепловым экраном для защиты образца от ИК излучения (для твердых деталей важно избегать термических деформаций, для жидкостей — градиента плотности) и матовым стеклом, дающим равномерную засветку наблюдаемой области.
• Светофильтр — элемент, выделяющий определенную область в спектре, т.к. наблюдать приходится монохроматический свет. Таким элементом может быть пластина из фильтрующего вещества или призма.
• Двух поляризаторов расположенных по обе стороны от анализируемого образца. Часто один из них это поляроид, а второй либо поляроид, либо склеенная призма из исландского шпата.
• Пластин-компенсаторов толщиной кратной длине волны или четверть-волны, для подбора метода измерений.
• Измерительное устройство — лимб или электронный датчик.

Самодельный полярископ

Несмотря на сложность конструкции промышленных поляриметров, наблюдать поляризацию можно используя лишь один или два поляроида. Эти пластины используются для визуализации жидких кристаллов (в калькуляторах и ЖК-дисплеях), одна из них помещаяется сверху стёкол с кристаллами, другая — снизу. Хотя сейчас уже можно приобрести поляроид для объектива. В скрещеном виде они позволяют увидеть в проходящем свете, как изменяется поляризация прозрачными средами. Например между ними можно положить кусочки полиэтилена или пластиковую линейку. Свет, проходящий через атмостферу, также имеет частичную поляризацию, и ее можно наблюдать используя только один поляризатор. Для этого нужно рассматривать яркие объекты неба (такие как облака или луна). Свет ЖК-дисплея также остается частично поляризованным. Некоторые люди способны улавливать различную поляризацию желтого и синего излучения, этот эффект был открыт австрийским физиком Хайдингером (W. R. Haidinger) и назван в его честь. Поскольку при отражении свет также поляризуется, то вместо поляроида можно использовать обычное стекло, затемненное с одной стороны. Наблюдать источник надо под углом Брюстера, в этом случае свет практически полностью будет линейно поляризован.

Литература

• Техническое описание поляриметра ПКС-125
• Шишловский А. А., Прикладная физическая оптика, М., 1961
• Волькенштейн М. В., Молекулярная оптика, М. Л., 1951

Ссылки

• Статья из Большой советской энциклопедии
• Методические указания к лабораторным работам по курсу «Оптическая Технология»
• [1]

См. также

• Поляриметрия
• Поляризация света
• Поляризатор
• Поляроид
• Угол Брюстера
• Оптическое стекло
• Жидкие кристаллы
• Источники света