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Optische Aktivität von Glucose

Licht ist eien elektromagnetische Welle, in der der elektrische und der magnetische Felstärkevektor transversal zur Ausbreitungsrichtung sinusförmig schwingt. Diese Schwingungsrichtung wird Schwingungsebene genannt.
Innerhalb eines Lichtstrahls kommen beliebige Schwingungsebenen vor, deshalb ist Licht zirkular polarisiert.
Trifft zirkular polarisiertes Licht auf ein Polarisationsfilter so wird es linear polarisiert, d.h. es besitzt nur eine einzige Schwingungsebene.
Trifft dieses Licht auf einen weiteren Polarisationsfilter, der um 90° gedreht zum ertsen Filter steht, so ist dahinter gar kein Licht mehr zu sehen, denn er lässt nur senkrecht polarisiertes Licht durch, das der Lichtstrahl nicht mehr enthält.
Ein Gerät aus zwei Polarisationsfiltern, wovon der eine mit einer Gradeinteilung gekoppelt ist, wird Polarimeter genannt.

Definition:
Optische Aktivität ist die Eigenschaft von Stoffen die Polarisationsebene des Lichts zu drehen.

Geräte/ Chemikalien:

Destilliertes Wasser, D-Glucose, Polarimeter, Overheadprojektor, Glaszylinder

Versuchsaufbau:

Versuchsdurchführung:

Zuerst haben wir destilliertes Wasser in den Glaszylinder hineingefüllt und das Polarimeter gedreht bis die Beobachtungsfläche vollkommen dunkel war. Dann haben wir ungefähr 15g Glucose in das destilliertes Wasser gegeben und umgerührt. Anschließend wurde wieder das Polarimeter so lange gedreht, bis das Licht nicht mehr zu sehen war.

Versuchsbeobachtung:

Bei einem Drehwinkel von 0 Grad kommt Licht durch. Bei einem Drehwinkel von 90 Grad nicht mehr. Mit Glucoselösung war bei einem Drehwinkel von 70 Grad schon nichts mehr zu sehen (Bild 3),

aber dafür konnte man bei 90 Grad etwas Licht sehen (Bild4).



Erstellt von Y.A. mit kleinen Korrekturen von Herrn Ecker 3.9.2014

Versuchserklärung:

Die Glucose hat die Polarisationsebene des Lichts gedreht - sie ist deshalb ein optisch aktiver Stoff.

Erklärung:
Wenn das zirkular polarisierte Licht auf den Polarisator trifft, dann lässt er nur die Lichtstrahlen, die zu einer Schwingungsebene gehören durch (z.B. horizontal polarisiert).
Wenn das horizontal polarisierte Licht auf eine chirale Verbindung wie die Glucose trifft, dann dreht sie die Schwingungsebene des Lichtstrahls um den Winkel α. Die Glucose ist also optisch aktiv.
Dreht man den Analysator ebenfalls um den Winkel α, so kann der Lichtstrahl den zweiten Filter passieren, weil er jetzt wieder eine senkrechte Komponente der Polarisation besitzt. Man kann den Lichtstrahl sehen.