Naturaleza de la luz y polarimetría

Naturaleza de la luz

La radiación electromagnética es una emisión de energía en forma de ondas. Las ondas se propagan en línea recta en el espacio, oscilando alrededor de un eje, en todas las direcciones de una esfera.

Longitud de onda: distancia que hay entre dos ondas seguidas. Se mide en nanómetros (1 nm = 10^-9 m).

Amplitud (A): Altura a la que llega la onda a partir de una línea base.

Frecuencia (f): número de repeticiones por unidad de tiempo, siendo c la velocidad de la luz en el vacío (300,000 km/s).

Periodo (T): es el tiempo que tarda una onda en realizar una repetición.

Polarimetría

La polarimetría es la técnica analítica que utiliza la rotación de la luz polarizada incidente sobre sustancias ópticamente activas. Un foco emisor de luz envía un haz de ondas electromagnéticas emitidas en todas las direcciones dentro de su trayectoria rectilínea. Esta luz no está polarizada, y en una visión frontal se verían las amplitudes de las vibraciones en todos los planos de emisión centrados en el centro de una circunferencia en la trayectoria del haz de luz.

Cuando el haz de luz se hace pasar por un polarizador, la vibración de la luz se centra en un solo plano en el espacio. Este tipo de luz se llama luz polarizada. Existen sustancias capaces de hacer rotar el plano de la luz polarizada, llamadas sustancias ópticamente activas. Las sustancias que rotan el plano en sentido de las agujas del reloj se denominan dextrogiras y las que lo giran en sentido contrario, levógiras. La rotación dextrógira se indica con el signo positivo (+) y las levógiras con el signo negativo (-).

Rotación específica. Poder rotatorio: La capacidad de rotar la luz en un plano se denomina rotación específica y es característica de cada sustancia ópticamente activa para una temperatura y una longitud de onda determinadas. Las medidas polarimétricas se basan en el hecho de que la rotación de la luz está relacionada directamente con la concentración de la sustancia ópticamente activa. Cuanto mayor sea la concentración del soluto, más desviación se producirá en el plano de la luz polarizada.

El polarímetro: Es un instrumento que mide el ángulo de rotación de un haz de luz polarizada que atraviesa una disolución de una sustancia ópticamente activa. Por lo tanto, con el polarímetro se puede determinar la rotación específica de una sustancia, característica propia e identificativa de dicha sustancia.

La fuente suele ser una lámpara de sodio, en concreto se utiliza la línea D del sodio. El polarizador de la luz está situado entre la fuente emisora de luz y la cubeta que contiene la disolución. Habitualmente se ha utilizado un prisma de Nicol. Está formado por dos cristales pegados con bálsamo de Canadá. El haz que entra por uno de los extremos del prisma se desdobla en dos haces polarizados que siguen dos trayectorias diferentes (uno ordinario y otro extraordinario), el rayo ordinario se refleja completamente perdiéndose y el rayo extraordinario atraviesa linealmente el segundo cristal.

El analizador consta de un segundo prisma que recoge la luz polarizada que ha pasado por la muestra y que se puede hacer girar para ajustar el ángulo de rotación. Antes de iniciar el análisis, debe ajustarse el polarizador a cero con una sustancia que no sea ópticamente activa, o bien con el disolvente que se vaya a utilizar en la disolución.