Τι είναι ένα πολόμετρο;

Το πολόμετρο είναι ένα επιστημονικό όργανο για τη μέτρηση της ποσότητας του φωτός που λαμβάνεται σε ένα συγκεκριμένο σημείο. Αυτό εξαρτάται από την κατεύθυνση ή την πόλωση που μπορεί να έχουν τα διάφορα φωτεινά κύματα για να φτάσουν στην πηγή. Η διαδικασία της πόλωσης του φωτός ανακαλύφθηκε για πρώτη φορά το 1808 από τον Etienne-Louis Malus, έναν Γάλλο φυσικό, ενώ ένα από τα πρώτα λειτουργικά πολωσίμετρα για τη μέτρηση του φαινομένου έγινε από τον Jean-Baptiste Biot, έναν άλλο Γάλλο φυσικό, το 1816. βελτιώθηκαν συνεχώς μέχρι τα μέσα του 1800, όταν έφτασαν σε ένα επίπεδο πολυπλοκότητας που παρέμεινε σε μεγάλο βαθμό αμετάβλητο στα τέλη του 20ου αιώνα. Η πρόοδος του σχεδιασμού του πολωσίμετρου από τη δεκαετία του 1980 και μετά οδήγησε στο ψηφιακό πολόμετρο και το αυτόματο πολόμετρο που ελέγχονται από υπολογιστή και διαθέτουν ηλεκτρονικές ενδείξεις.

Δεδομένου ότι ένα πολόμετρο μετρά τη διάθλαση ή την κάμψη του φωτός μέσω ενός μέσου, είναι σε μεγάλο βαθμό όργανα χημείας και φυσικής. Τα δείγματα που χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση του αποτελέσματος πρέπει να είναι μερικώς διαφανή. Έχουν μεγάλη ποικιλία σχημάτων και μεγεθών, αλλά η βασική αρχή είναι η ίδια. Μια δέσμη μη πολωμένου φωτός αντανακλάται από τους καθρέφτες και έτσι διαθλάται μέσω στερεών κρυστάλλων ή διαφανών υγρών δειγμάτων που το διασπούν σε πολωμένο φως.

Καθώς τα κύματα φωτός πολώνονται σε ένα βασικό πολόμετρο, διοχετεύονται μέσω ενός σωλήνα διαμέτρου 4 ιντσών (10 εκατοστών) που περιέχει τη χημική ουσία που μελετάται. Εάν η ένωση έχει ιδιότητες πόλωσης, η φωτεινότητα του φωτός θα μειωθεί καθώς η γωνία εξόδου της αλλάζει από τον σωλήνα. Αυτή η γωνία προσδιορίζεται στη συνέχεια περιστρέφοντας τον άξονα του αναλυτή στο άκρο του σωλήνα. Εάν η αλλαγή στη γωνία θεωρείται θετική ή προς τα δεξιά, ονομάζεται δεξιόστροφη και, εάν είναι προς τα αριστερά, αναφέρεται ως αριστερόστροφη. Το μέγεθος της γωνίας περιστροφής καθορίζεται τόσο από το μήκος του σωλήνα όσο και από τον τύπο και τη συγκέντρωση της ένωσης από την οποία διέρχεται το φως, γνωστή ως εναντιομερές.

Σε εφαρμογές λεπτής ανοχής, όπως η οφθαλμολογία, το πολωσίμετρο λέιζερ ή το οπτικό πολόμετρο είναι ενσωματωμένο σε ένα οφθαλμοσκόπιο και χρησιμοποιεί ένα λέιζερ κοντά στο υπέρυθρο για να προσδιορίσει την ικανότητα του κερατοειδούς να αντισταθμίζει το πολωμένο φως. Αυτό είναι χρήσιμο για την παρακολούθηση τέτοιων εκφυλιστικών οφθαλμικών καταστάσεων όπως το γλαύκωμα. Τα αποτελέσματα στη συνέχεια αναλύονται χρησιμοποιώντας στατιστικό λογισμικό για να προσπαθήσουν να προβλέψουν την εμφάνιση του γλαυκώματος πριν εμφανιστούν σωματικά συμπτώματα στον ασθενή.

Δεδομένου ότι πολλές ενώσεις εμφανίζουν μια περιστροφή φωτός που περνά μέσα από αυτές, το πολωσίμετρο έχει μια ευρεία γκάμα εφαρμογών στη φαρμακευτική, τη βιομηχανία τροφίμων και τη χημική βιομηχανία γενικά. Χρησιμοποιούνται συνήθως για τον προσδιορισμό των επιπέδων καθαρότητας φαρμάκων όπως τα αντιβιοτικά, τις συγκεντρώσεις μορίων ζάχαρης και αρτυμάτων σε διάφορα βιομηχανοποιημένα τρόφιμα και για τον προσδιορισμό των συγκεντρώσεων πολυμερών στη βιομηχανία πλαστικών.