Оптически активные вещества.

Оптически активные вещества, среды, обладающие естественной оптической активностью. О.-а. в. подразделяются на 2 типа. Относящиеся к 1-му из них оптически активны в любом агрегатном состоянии (сахара, камфора, винная кислота), ко 2-му - активны только в кристаллической фазе (кварц, киноварь). У веществ 1-го типа оптическая активность обусловлена асимметричным строением их молекул, 2-го типа - специфической ориентацией молекул (ионов) в элементарных ячейках кристалла (асимметрией поля сил, связывающих частицы в кристаллической решётке). Кристаллы О.-а. в. всегда существуют в двух формах - правой и левой; при этом решётка правого кристалла зеркально-симметрична решётке левого и не может быть пространственно совмещена с нею (т. н. энантиоморфные формы, см. Энантиоморфизм). Оптической активности правой и левой форм О.-а. в. 2-го типа имеют разные знаки (и равны по абсолютной величине при одинаковых внешних условиях), поэтому их называется оптическими антиподами (иногда так называют и кристаллы О.-а. в. 1-го типа).

Молекулы правого и левого О.-а. в. 1-го типа являются оптическими изомерами (см. Изомерия, Стереохимия),т. е. по своему строению представляют собой зеркальные отражения друг друга. Их можно отличить одну от другой, в то время как частицы оптических антиподов (О.-а. в. 1-го типа) просто неразличимы (идентичны). Физические и химические свойства чистых оптических изомеров совершенно одинаковы в отсутствии какого-либо асимметричного агента, реагирующего на зеркальную асимметрию молекул. Продукт химической реакции без участия такого агента - всегда смесь оптических изомеров в равных количествах, т. н. рацемат. Физические свойства рацемата и чистых оптических изомеров зачастую различны. Например, температура плавления рацемата несколько ниже, чем чистого изомера. Рацемат разделяют на чистые изомеры либо отбором энантиоморфных кристаллов, либо в химической реакции с участием асимметричного агента - чистого изомера или асимметричного катализатора, либо микробиологически. Последнее свидетельствует о наличии асимметричных агентов в биологических процессах и связано со специфическим и пока не нашедшим удовлетворительного объяснения свойством живой природы строить белки из левых оптических изомеров аминокислот - 19 из 20 жизненно важных аминокислот оптически активны. (Применительно к О.-а. в. 1-го типа термины "левый" и "правый" - L и D - условны в том смысле, что не соответствуют непосредственно направлению вращения плоскости поляризации в них, в отличие от этих же терминов - l и d - для О.-а. в. 2-го типа или терминов "левовращающий" и "правовращающий".) Физиологическое и биохимическое действие оптических изомеров часто совершенно различно. Например, белки, синтезированные искусств, путём из D-amинокислот, не усваиваются организмом; бактерии сбраживают лишь один из изомеров, не затрагивая другой; L-никотин в несколько раз ядовитее D-никотина. Удивительный феномен преимущественной роли только одной из форм оптических изомеров в биологических процессах может иметь фундаментальное значение для выяснения путей зарождения и эволюции жизни на Земле.

Вращение плоскости поляризации.

ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ, поворот плоскости поляризации линейно поляризованного света при его прохождении через вещество. Вращение плоскости поляризации наблюдается в оптически активных веществах, а также в веществах, помещенных в магнитное поле.

Электрооптический эффект Керра.

КЕРРА ЭФФЕКТ,

1) электрооптический Керра эффект - возникновение двойного лучепреломления в оптически изотропных средах (жидкостях, стеклах) под действием электрического поля. Открыт шотландским физиком Дж. Керром в 1875. На Керра эффекте основана так называемая ячейка Керра, представляющая собой плоский конденсатор, заполненный жидкостью, и использующаяся как оптический затвор: в начальных условиях свет не пропускает, а при включении электрического поля пропускает; обладает большим быстродействием (10-9-10-13 с).

2) Магнитооптический эффект Керра состоит в том, что плоскополяризованный свет, отражаясь от намагниченного ферромагнетика, становится эллиптически поляризованным.

Дисперсия света.

Дисперсия света (рассеяние света) - явление разложения белого света при прохождении его через призму, дифракционную решётку или какой-либо иной оптический прибор. В результате дисперсии света образуется спектр - радужная полоска, состоящая из фиолетового, синего, голубого, зелёного, жёлтого, оранжевого и красного цветов, между которыми существуют постепенные переходы. Причиной дисперсии является неодинаковая скорость распространения лучей света с различной длиной волны в оптической среде. Рассеяние света значительно ухудшает качество изображения, поэтому в фотографических объективах искажения, связанные с дисперсией, сведены до минимума.

Дисперсия света дала своё название закону дисперсии, связывающему частоту и волновое число любого колебательного процесса, не обязательно электромагнитной волны.

Дисперсия является причиной хроматической аберрации - одного из тщательно устраняемых недостатков (аберраций) оптических систем, в том числе фотографических и видео- объективов.