Birrefringência em placas de onda e atividade óptica de uma solução de açúcar

Abstract

Neste artigo apresentamos um experimento simples desenvolvido para estudar as principais características de birrefringência. Placas de onda são construídas com lâminas de microscópio e fita durex (Scotch) e a birrefringênciaé determinada e comparada com uma medida realizada com um microscópioóptico de luz polarizada. A atividadeóptica de uma solução de açúcar tambémé estudada e a relação entre oângulo de rotação do plano de polarização e o comprimento e concentração da soluçãoé verificada. Todos os resultados são discutidos com base em modelos teóricos. Palavras-chave: birrefringência, atividadeóptica, placas de onda.In this paper we present a simple experiment developed to study the principal characteristics of birefringence. Wave plates are built with microscope slides and scotch tape and the birrefringence is determined and compared to a measurement performed with a polarized light optical microscope. The optical activity of a sugar solution is also studied and the relationship between the rotation angle of the polarization plane and the length and concentration of the solution is verified. All the results are dicussed according to theoretical models. Keywords: birefringence, optical activity, wave plates. IntroduçãoCom os estudos de Maxwell (1831-1879), constatou-se que a luzé uma onda eletromagnética composta por campos elétricos e magnéticos oscilantes, perpendiculares entre si e transversaisà direção de propagação da onda [1]. Os efeitos de polarização da luz associam-se, por convenção, com a vibração do campo elétrico da onda eletromagnética. Deste modo, quando o campo elétrico de uma onda oscila ao longo de umaúnica direção fixa no espaço, diz-se que ela está linearmente polarizada. Por outro lado, quando o campo elétrico (e conseqüentemente o magnético) apresenta uma amplitude constante, mas gira ao redor da direção de propagação de maneira que o extremo do vetor campo elétrico descreve um círculo, diz-se que a onda está circularmente polarizada. A polarização elípticaé um caso mais geral entre as duas anteriores, onde o vetor campo elétrico descreve uma elipse ao longo da direção de propagação da onda. Além disso, a luz também pode ser não-polarizada, queé o caso da luz do sol e de lâmpadas comuns, onde o vetor campo elétrico varia tanto em módulo como em direções de vibração igualmente prováveis.Quando a luz se propaga em um meio opticamente isotrópico, as propriedadesópticas são as mesmas em todas as direções, istoé, existe umúnicoíndice de refração. Entretanto, quando uma frente de onda de luz incide em um meio anisotrópico, independente do estado inicial de polarização, a direção de oscilação do seu campo elétrico pode ser decomposta em duas componentes conhecidas como raio extraordinário (paralelò a direção do eixoóptico do meio) e raio ordinário (perpendicularà direção do eixoóptico do meio), os quais viajam com velocidades de propagação diferentes. Isso significa que existem doisíndices de refração distintos: n e e n o relacionados com os raios extraordinário e ordinário, respectivamente (ver F...

Cellulose Nanocrystals as a Sustainable Raw Material: Cytotoxicity and Applications on Healthcare Technology

“…The light birefringence (Δ n ) is considered a confirmatory parameter of the presence of nanocrystals and enables assessment of the efficiency of the hydrolysis process . The reported optical anisotropy is important to determine adequate dispersibility and stability of crystals in suspension—a property required to achieve good results when nanocrystals are incorporated in a polymeric matrix for mechanical reinforcement, resulting from the ability of CNCs to self‐assemble .…”

Montagem de um sistema optoeletrônico para medida da rotação do plano de polarização da luz

“…Esta técnica pode ser empregada no controle de qualidade de substâncias opticamente ativas, como fármacos, sacarose, glicose, etc. Por exemplo, o açúcar refinadoé composto de cerca de 99% de sacarose, sendo assim, as usinas de açúcar utilizam o polarímetro para medir a quantidade de sacarose presente em uma amostra durante o processo de fabricação [3].…”

Atividades experimentais no ensino de óptica: uma revisão

“…A escolha da lente deóculos, ao invés de um filtro polarizador tradicional, se deveuà clássica razão para o uso de materiais alternativos: baixo custo. Caso essa variável não seja relevante, uma outra proposta [67] para a verificação da birrefringência da fita durex pode ser executada. A experiência, apesar de simples, necessita no mínimo de um bancoóptico, polarizadores, um feixe laser e um microscópioóptico.…”