A Atividade Óptica

ATIVIDADE ÓPTICA

Beatriz de Almeida Camargo, Letícia Fernanda Alves, Mateus Betta de Oliveira1

1Disciplina de Física Experimental II, 2017, Instituto de Biociências de Botucatu – Unesp

Resumo

Esse experimento foi realizado de maneira a determinar a atividade óptica  de certos meios, definindo assim sua concentração e sua rotação.

1. Introdução

Atividade óptica é a propriedade que certos materiais possuem de rodar o plano de polarização de um feixe de luz linearmente polarizada. O ângulo de rotação ɵ do plano de polarização depende da distância l percorrida pela luz dentro do meio e de uma característica intrínseca do material, chamada de poder rotatório. Costuma-se definir o poder rotatório específico como sendo o ângulo rodado por unidade de comprimento. Olhando para a direção z > 0, se a luz rodar para a direita o material é chamado de destro-rotatório e se rodar para a esquerda, levo-rotatório. Alguns exemplos de meios opticamente ativos são: quartzo cristalino (com a luz se propagando na direção do eixo óptico), clorato de sódio e alguns tipos de açúcares.

[pic 1]

Figura 1.1: Rotação do plano de polarização da luz devido à atividade ótica do meio.

Portanto, quando um feixe de luz plano-polarizada e monocromático atravessa uma coluna de comprimento L (em unidade de dm) de uma solução, contendo uma substância oticamente ativa (substância capaz de girar o plano da luz polarizada) de concentração c (em unidade de g/mL ou g/cm3 ), a rotação do plano de polarização da luz é dada pela lei de Biot, a qual pode nos dar as seguintes informações:

• Pureza: uma amostra com apenas um enantiômero dá uma rotação previsível (tabelada). Se isso não ocorrer é porque a amostra não é pura.

• Concentração: o grau de rotação de uma amostra depende de sua concentração L.

[pic 2]

Figura 1.2: Esquema interno de um polarímetro.

Lei de Biot

          (Equação 1.1)[pic 3]

O número 25 indica a temperatura e o D o comprimento de onda da luz utilizada na medida (risca D do sódio - 589,3 nm).

          (Equação 1.2)[pic 4]

[α] =rotação molar;

 α= rotação observada;

l = caminho óptico (dm);

c = concentração (g/100ml).

2.Materiais e Métodos

Para a realização deste experimento, utilizamos um analisador de polarização, um polarizador, uma bancada de base óptica, uma placa de petri, um laser de diodo vermelho, um sensor de luz e um sensor de movimento rotacional, líquidos para analise (solução água- açúcar, água de coco, Sprite, Sprite Zero e suco). Além disso, utilizamos o DataStudio Software. (A água de coco não foi utilizada).

O procedimento constituía em passar um feixe de luz através de uma solução de açúcar e ver a diferença de angulação em relação a quantidade de açúcar.

Primeiramente, foi colocada a água destilada na placa de petri e rotacionado o polarizador (iniciado do ponto 0 graus) e assim obtivemos o primeiro gráfico, em seguida foram feitas as análises com as concentações de 20%, 15%, 10%, 5% e 2,5% de açúcar.

Em seguida foram colocados Sprite, Sprite Zero e suco de maçã na placa de petri e analisada a quantidade de açúcar existente na liquido de acordo com os dados obtidos com as concentrações de água- açúcar.

1. Resultado

Utilizando os ângulos máximos obtidos no gráfico do DataStudio das concentrações de açúcar na água, pudemos obter três gráficos inclinados de forma decrescente.

O primeiro gráfico é de acordo com os primeiros ângulos de cada concentração:

[pic 5]

Gráfico 1.1: Inclinação da comparação da primeira angulação de cada concentração.

Para o segundo gráfico foram usados os valores do segundo ponto de máximo do gráfico formado no DataStudio:

[pic 6]

Gráfico 1.2: Inclinação da comparação da segunda angulação de cada concentração.

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