Polarimetrie

Polarimetrie – Optische Aktivitäten

Polarimeter arbeiten mit polarisiertem Licht. Da das menschliche Auge polarisiertes Licht nicht von unpolarisiertem unterscheiden kann, ist Polarimetrie etwas unanschaulich. Ein Polarisationsfilter sieht wie ein einfacher Graufilter aus. Hält man aber zwei solche Filter hintereinander, so gibt es eine Stellung, in der gar kein Licht mehr durch die Kombination der Filter kommt. Dreht man dann eines der Filter um 90°, tritt das Licht aus dem ersten Filter ungehindert durch das zweite.

Physiker sagen, nur Licht einer Polarisationsebene könne durch ein Polarisationsfilter durchtreten. Wenn nun die Durchlassebenen der beiden hintereinanderstehenden Filter senkrecht zueinander sind, kommt kein Licht mehr durch die Paarung.

Einige Materialien wie Quarz oder Saccharoselösungen nennt man optisch aktiv, weil sie die Polarisationsebene drehen können.

Polarimeter sind Messgeräte, die diese Drehung durch optisch aktive Proben bestimmen. In einem Polarimeter werden zwei Polarisationsfilter so hintereinander angeordnet, dass kein Licht durchtritt. Wenn eine optisch aktive Probe zwischen diese Filter gebracht wird, kommt wieder etwas Licht durch, weil die Polarisationsebene gedreht wurde. Dreht man nun einen der Filter so, dass erneut kein Licht durchtritt, misst man damit direkt die Drehung durch die Probe. Der eigentliche Messwert eines Polarimeters ist also ein Winkel.What_is_Polarimetry_DIn der Praxis kann solch ein einfacher Aufbau nicht funktionieren, da es unmöglich ist, mit hinreichender Präzision den dunkelsten Punkt zu finden. In unseren automatischen Polarimetern wird deshalb ein Faradaymodulator benutzt. Faradaymodulatoren benutzen die Eigenschaft mancher Stoffe, durch Magnetfelder optisch aktiv zu werden.

Wird ein Stab aus einem solchen Material in eine Spule gebracht, die an Wechselstrom angeschlossen ist, so wird dieser Stab eine periodisch wechselnde optische Aktivität haben. Bringt man solch einen Modulator zwischen zwei Polarisationsfilter, wird deshalb auch die Intensität des Lichtes periodisch wechseln. Aus diesem Signal kann man bestimmen, wann die Schwingung um den Ausgleichspunkt erfolgt.

Die Methode der Faradaymodulation ist besonders genau und fehlerunempfindlich.

Technische Grundlagen Polarimetrie (PDF)