Ce este un polarimetru?

Un polarimetru este un instrument științific pentru măsurarea cantității de lumină primită într-un anumit punct. Aceasta depinde de direcția sau polarizarea pe care o pot avea diferitele unde luminoase pentru a ajunge la sursă. Procesul de polarizare a luminii a fost descoperit pentru prima dată în 1808 de către Etienne-Louis Malus, un fizician francez, în timp ce unul dintre primele polarimetre funcționale care a măsurat efectul a fost realizat de Jean-Baptiste Biot, un alt fizician francez, în 1816. Au fost rafinat continuu până la mijlocul anilor 1800, când au atins un nivel de sofisticare care a rămas în mare parte neschimbat până la sfârșitul secolului al XX-lea. Progresul designului polarimetrului începând cu anii 20 a dus la polarimetrul digital și polarimetrul automat care sunt controlate de computer și au citiri electronice.

Deoarece un polarimetru măsoară refracția sau curbarea luminii printr-un mediu, acestea sunt în mare măsură instrumente de chimie și fizică. Eșantioanele utilizate pentru măsurarea efectului trebuie să fie parțial transparente. Au o mare varietate de forme și dimensiuni, dar principiul de bază este același. Un fascicul de lumină nepolarizată este reflectat de oglinzi și astfel refractat prin cristale solide sau probe lichide transparente care îl descompun în lumină polarizată.

Pe măsură ce undele luminoase sunt polarizate într-un polarimetru de bază, ele sunt canalizate printr-un tub de 4 inci (10 centimetri) în diametru care conține substanța chimică studiată. Dacă compusul are proprietăți de polarizare, luminozitatea luminii se va diminua pe măsură ce unghiul său de ieșire se schimbă din tub. Acest unghi este apoi determinat prin rotirea axei analizorului de la capătul tubului. Dacă schimbarea unghiului este considerată pozitivă, sau spre dreapta, se numește dextrogiro, iar dacă este spre stânga, se numește levogitor. Mărimea unghiului de rotație este determinată atât de lungimea tubului, cât și de tipul și concentrația compusului prin care trece lumina, cunoscut sub numele de enantiomer.

În aplicațiile cu toleranță fină, cum ar fi oftalmologia, polarimetrul laser sau polarimetrul optic este încorporat într-un oftalmoscop și utilizează un laser în infraroșu apropiat pentru a determina capacitatea corneei de a compensa lumina polarizată. Acest lucru este util în urmărirea unor astfel de afecțiuni oculare degenerative precum glaucomul. Rezultatele sunt apoi analizate folosind software statistic pentru a încerca să prezică apariția glaucomului înainte ca simptomele fizice să fie prezente la pacient.

Deoarece mulți compuși prezintă o rotație a luminii care trece prin ei, polarimetrul are o gamă largă de aplicații în industria farmaceutică, alimentară și chimică în general. Acestea sunt utilizate în mod obișnuit pentru a determina nivelurile de puritate ale medicamentelor, cum ar fi antibioticele, concentrațiile de molecule de zahăr și arome din diferite alimente fabricate și pentru a identifica concentrațiile de polimeri din industria materialelor plastice.