Ten cukier coś kręci
Poniższy artykuł został opublikowany pierwotnie w czasopiśmie dla nauczycieli Chemia w Szkole (2/2020):
Każda substancja chemiczna - czy to prosta, czy złożona - posiada charakterystyczny dla siebie, jasno określony zestaw cech i właściwości. Przymioty te z jednej strony pozwalają na rozpoznawanie według nich i badanie wspomnianych ciał, a z drugiej mogą być wykorzystywane w określonych celach.
W artykułach publikowanych na łamach "Chemii w Szkole" wielokrotnie opisywałem interesujące właściwości bardziej i mniej znanych substancji. Przyznam, że sporą część z nich stanowiły doświadczenia oparte na wykorzystaniu nietypowych cech optycznych. Najczęściej były to efekty barwne spowodowane zachodzeniem reakcji chemicznych, ale także wpływem zróżnicowanych czynników fizycznych takich jak np. zmiany temperatury, przepływ prądu elektrycznego czy oświetlenie promieniowaniem ultrafioletowym [1] [2] [3]. Warto tutaj przytoczyć różnorodne reakcje chemiluminescencyjne, a także fluorescencję i fosforescencję – emisja światła zachodząca podczas takich zjawisk wydaje się móc znaleźć pewne zastosowania praktyczne i rzeczywiście tak się dzieje. Przykładem mogą być tutaj np. oświetlacze chemiczne i fosforyzujące znaki ewakuacyjne [4] [5].
W niniejszym artykule chciałbym opisać fenomen oparty na oddziaływaniu światła z materią w nieco inny sposób niż w poprzednio wspomnianych przypadkach. Mowa będzie o prostych doświadczeniu ukazującym bardzo ciekawą cechę cukrów i innych związków chemicznych. Przed przystąpieniem do eksperymentów musimy jednak odświeżyć naszą wiedzę na temat podstaw fizycznych zjawiska będącego obiektem naszej uwagi.
Polaryzacja
Polaryzacją nazywamy cechę fali poprzecznej, która dotyczy relacji między kierunkiem drgań zaburzenia a kierunkiem jego rozprzestrzeniania się. W poprzecznej fali nie wykazującej polaryzacji oscylacje występują z jednakową amplitudą we wszystkich kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się zaburzenia. Fala niespolaryzowana może być więc traktowana – jak się przekonamy za chwilę – jako suma fal spolaryzowanych w różnych kierunkach [6].
Zauważmy, że polaryzacja występuje wyłącznie dla takich rodzajów fal i takich warunków, w których oscylacje mogą odbywać się w różnych kierunkach prostopadłych do kierunku rozchodzenia się fali. Tak więc dla fal podłużnych, a także drgań rozchodzących się na granicy ośrodków o różnej gęstości (np. na powierzchni wody) nie ma fizycznego sensu rozpatrywanie zjawiska polaryzacji. Fale dźwiękowe, jako podłużne nie dają się więc polaryzować, natomiast fale elektromagnetyczne jako poprzeczne - jak najbardziej. Polaryzacja światła widzialnego jest więc całkowicie możliwa.
W przypadku fali elektromagnetycznej możemy wyróżnić składowe: elektryczną i magnetyczną. W obecnych czasach na potrzeby opisu przyjmuje się zwykle, że polaryzację takiej fali określa się dla jej składowej elektrycznej.
Zależnie od kierunku drgań zaburzenia wydzielamy wiele typów polaryzacji.
Z pewnych powodów za podstawowy - lub raczej zdefiniowany najbardziej ogólnie - typ warto uznać tzw. polaryzację eliptyczną. W takim przypadku rozchodzące się zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma wartość i kierunek taki, że koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza elipsę. Taką falę można uzyskać przez złożenie dwóch drgań o jednakowych częstotliwościach (ale różnych amplitudach), rozchodzących się w tym samym kierunku, spolaryzowanych liniowo w kierunkach wzajemnie prostopadłych i przesuniętych w fazie o odpowiedni kąt.
Dwa kolejne typy polaryzacji można uznać formalnie za szczególne przypadki polaryzacji eliptycznej.
W fali spolaryzowanej liniowo drgania odbywają się w jednej płaszczyźnie, która zawiera kierunek rozchodzenia się fali, natomiast w przypadku polaryzacji kołowej rozchodzące się zaburzenie określane wzdłuż kierunku ruchu fali ma zawsze taką samą wartość, ale jego kierunek się zmienia. Kierunek zmian jest taki, że w ustalonym punkcie przestrzeni koniec wektora opisującego zaburzenie zatacza okrąg w czasie jednego okresu fali.
Dla uproszczenia w niniejszym opracowaniu będziemy się zajmować głównie przypadkami polaryzacji liniowej.
Nie każda fala – nawet jeśli jest to możliwe – jest spolaryzowana. Istnieją zjawiska, dzięki którym możemy wytworzyć falę spolaryzowaną, a także takie, które umożliwiają polaryzację fali, która uprzednio nie przejawiała tej właściwości. Przyrządy, przez które przepuszczając światło uzyskujemy falę spolaryzowaną nazywamy polaryzatorami i mogą one działać w oparciu o różnorodne zjawiska fizyczne, między innymi o dwójłomność lub selektywne pochłanianie – w tym ostatnim przypadku polaryzator jest nazywany często polaroidem [7].
W opisanych doświadczeniach wykorzystałem między innymi polaryzatory stosowane w mikroskopii (Fot.1).
Z padającego światła polaryzator przepuszcza fale elektromagnetyczne, których wektor drgań pola elektrycznego leży w kierunku charakterystycznym dla danego przyrządu, dzięki czemu powstaje światło spolaryzowane (Fot.2A). W ten sposób układ dwóch polaryzatorów o zgodnym kierunku polaryzacji pozwala na transmisję światła (Fot.2B), a obróconych względem swoich płaszczyzn polaryzacji o kąt prosty zatrzymuje je (Fot.2C).
Zdaję sobie sprawę z tego, że nie każdy ma dostęp do przyrządów wykorzystywanych w mikroskopii lub fotografii. Nie jest to jednak w żadnym razie przeszkodą w wykonaniu opisywanych doświadczeń, ponieważ polaryzatory znajdują dziś zastosowanie w wielu dziedzinach, np. w konstrukcji wyświetlaczy ciekłokrystalicznych. Łatwym do wykorzystania źródłem polaryzatorów mogą być jednorazowe okulary wykorzystywane w kinach 3D (Fot.3). Nie mogą być to jednak okulary stosowane w przestarzałym dziś systemie anaglifowym, tj. posiadające szkła o różnych barwach (np. niebieskiej i czerwonej), a właśnie okulary polaryzacyjne.
Takie okulary należy rozmontować uzyskując w ten sposób dwa fragmenty tworzywa sztucznego o właściwościach polaryzacyjnych, co potwierdza Fot.4.
Nasze oczy – w przeciwieństwie do fotoreceptorów wielu zwierząt – nie są zwykle zdolne do dostrzegania polaryzacji światła. W sprzyjających warunkach większość ludzi potrafi jednak dostrzec przy oświetleniu światłem spolaryzowanym tzw. figurę (nazywaną też szczotką lub miotełkami) Haidingera [8].
Aby przeprowadzić doświadczenie potrzebujemy też odpowiedniego źródła światła. Proponuję wykorzystanie lasera półprzewodnikowego o dowolnej barwie światła – ja użyłem chyba najtańszego modułu czerwonego lasera LED (Fot.5). Z powodzeniem można zastosować wskaźniki laserowe standardowo używane w czasie prezentacji multimedialnych lub innych.
W dalszej części artykułu opiszę też wariant doświadczenia, w którym zamiast lasera można wykorzystać latarkę kieszonkową.
Doświadczenie
Ideę kryjącą się za doświadczeniem przedstawia schemat widoczny na Rys.1.
Jak widać, zastosowany laser a wytwarza wiązkę światła b, która ulega polaryzacji w polaryzatorze c, a następnie po przejściu przez naczynie d z roztworem substancji badanej i drugi polaryzator e (nazywany też analizatorem) pada na ekran f.
Analizowaną substancją będzie roztwór sacharozy C12H22O11, czyli zwykłego rafinowanego cukru spożywczego (białego). Należy go przygotować poprzez rozpuszczenie w ciepłej wodzie tyle cukru ile tylko się uda – roztwór powinien być więc nasycony. W razie gdyby ciecz okazała się mętna trzeba ją przesączyć. Jako naczynie na próbkę roztworu najlepszy byłby prostopadłościenny pojemnik ze szkła o równoległych ścianach (kuweta), ale z powodzeniem zastosowałem zwykłą zlewkę. Naczynie nie powinno być zbyt małe, ponieważ zależy nam na jak najdłuższej drodze światła przez roztwór. W każdym razie powinno być to co najmniej kilka centymetrów.
Układ zestawiony według schematu przedstawia Fot.6
Jak widać, wiązka światła laserowego po przejściu przez oba polaryzatory pada na ekran. Układ polaryzatorów został umieszczony na mieszadle magnetycznym – jest to pomocne w celu uzyskania jednorodności roztworu wstawionego między polaryzatory, ale nie jest w żadnym razie konieczne.
Obracając jednym polaryzatorem możemy uzyskać zablokowanie wiązki światła i wygaszenie plamki świetlnej. Jeśli teraz pomiędzy polaryzatory wstawimy naczynie z roztworem sacharozy, to zauważymy ciekawą rzecz: mimo prostopadłego ustawienia polaryzatorów pojawia się wtedy plamka światła na ekranie. Próba z czystą wodą potwierdza, że jest to cecha roztworu owego cukru, nie zaś samego rozpuszczalnika. Usuwając następnie jeden z polaryzatorów z drogi światła i obracając drugim możemy się przekonać, że roztwór nie zachowuje się jak polaryzator, tj. nie polaryzuje przechodzącego światła w żadnym konkretnym kierunku. Warto więc wyciągnąć wniosek, że sacharoza posiada zdolność do zmiany kierunku polaryzacji światła, które uprzednio uległo już polaryzacji – nazywamy to skręcalnością lub aktywnością optyczną.
Przystępując do właściwego doświadczenia musimy po wstawieniu między polaryzatory naczynia z roztworem tak wyregulować układ, by wiązka została wygaszona – na ekranie nie obserwujemy więc plamki światła (Fot.7). Przed dalszymi czynnościami warto sprawdzić, czy po usunięciu zlewki plamka zaczyna być widoczna.
Teraz zlewkę wraz z roztworem musimy ogrzać do temperatury kilkudziesięciu stopni (np. w łaźni wodnej), po czym szybko osuszyć zewnętrzne ścianki naczynia i wstawić z powrotem do układu doświadczalnego. Zaznaczę też, że wewnętrzne ścianki zlewki – przynajmniej na drodze wiązki światła – muszą być wolne od zanieczyszczeń i pęcherzyków gazu.
Po włączeniu delikatnego mieszania (nie powinny powstawać unoszące się w roztworze pęcherzyki powietrza, wir wodny nie może też przecinać wiązki światła) do wciąż ciepłego roztworu dodajemy kilka cm3 stężonego kwasu solnego HCl. Można go ewentualnie zastąpić innym kwasem, ale nie jest wykluczone, że pociągnie to za sobą konieczność modyfikacji warunków doświadczenia.
Pamiętajmy o zachowaniu ostrożności przy pracach z substancjami wykazującymi właściwości żrące.
Dla ułatwienia obserwacji warto na jej czas zaciemnić pomieszczenie.
Bezpośrednio po dodaniu kwasu i jego wymieszaniu nie zauważamy żadnych zmian. Ale już po pewnej chwili (zwykle od kilku sekund do kilku minut) ku naszemu zaskoczeniu na ekranie pojawia się punkcik świetlny, który staje się coraz jaśniejszy (Fot.8). Jednocześnie sam roztwór nie przejawia żadnych zmian, które moglibyśmy dostrzec gołym okiem.
Jeśli podejrzewamy, że obserwowany fenomen jest efektem rozcieńczenia roztworu, to możemy wykonać próbę kontrolną zastępując kwas odpowiednią ilością wody destylowanej. Łatwo się jednak przekonamy, że nie wywołuje to żadnego efektu - oczywiście pod warunkiem, że nie rozcieńczymy przesadnie roztworu.
W razie braku lasera półprzewodnikowego doświadczenie można przeprowadzić w podobny sposób, ale z wykorzystaniem latarki kieszonkowej. Odpowiedni układ doświadczalny można zobaczyć na Fot.9.
Konfiguracja doświadczenia pozostała właściwie taka sama, a wszelkie zmiany wystąpiły jedynie w szczegółach: laser został zastąpiony latarką (polaryzator I powinien całkowicie zasłaniać źródło światła), a obserwacje prowadzimy bezpośrednio gołym okiem lub przy pomocy ustawionego w jego miejscu aparatu fotograficznego.
Przy początkowym ustawieniu polaryzatorów tak, by w obecności próbki światło uległo wygaszeniu możemy wtedy spodziewać się obrazu analogicznego do widzianego na Fot.10.
Widoczny obraz jest prawie całkowicie ciemny, a jaśniejsze punkciki to diody LED będące źródłem światła w latarce (większe) i zdepolaryzowane światło rozproszone na zanieczyszczeniach znajdujących się na powierzchni samych polaryzatorów, na ścianach naczynia, a także zawieszonych w roztworze (mniejsze).
Po podgrzaniu roztworu i dodaniu kwasu w ten sam sposób jak przy poprzedniej wersji doświadczenia, możemy zauważać rozjaśnianie się obrazu. Przez układ przedostaje się wtedy coraz więcej światła i widok przyjmuje zdecydowanie odmienną postać w stosunku do widzianego poprzednio (Fot.11).
W obu doświadczeniach udało się uzyskać podobny efekt: zmianę kierunku polaryzacji światła biegnącego przez roztwór. Jaki jest jednak powód tego stanu rzeczy?
Wyjaśnienie
Aktywność lub skręcalność optyczna, nazywana też czynnością optyczną jest właściwością niektórych związków chemicznych i polega na wykazywaniu przez nie zdolności do skręcania płaszczyzny polaryzacji światła uprzednio spolaryzowanego. Skręcalność optyczna należy do klasy zjawisk związanych z dwójłomnością, definiowaną jako zdolność określonych ośrodków optycznych m.in. do podwójnego załamywania światła, a tym samym rozdwajania promienia świetlnego. Do substancji dwójłomnych należy przykładowo kalcyt będący naturalną, krystaliczną postacią węglanu wapnia CaCO3 [9]. Najłatwiej to zauważyć w przypadku wielkokrystalicznej odmiany kalcytu, czyli tzw. szpatu islandzkiego występującego w formie romboedrów (Fot.12).
Obraz widziany poprzez szpat jest rozdwojony - jeśli będziemy obserwować go poprzez polaryzator, to z łatwością stwierdzimy, że światło przechodzące przez kryształ ulega w tym przypadku polaryzacji.
Skręcenie płaszczyzny polaryzacji wywołane jest oddziaływaniem światła z cząsteczkami substancji wykazującej aktywność optyczną. Obecnie znamy wiele substancji chemicznych - zarówno krystalicznych, bezpostaciowych, jak i w formie roztworów - wykazujących naturalną zdolność skręcania płaszczyzny polaryzacji. Kąt skręcenia tej płaszczyzny jest cechą charakterystyczną dla danej substancji [10]. Miarą tej wielkości jest skręcalność właściwa, będąca stosunkiem kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji do długości drogi światła pokonanej w rozpatrywanym ośrodku. Wynika z tego, że właściwie jednostką skręcalności powinna być jednostka kątowa na metr, ale tradycyjnie przyjmuje się, że droga optyczna dla płynów wynosi 10cm, natomiast dla ciał stałych 1mm - wystarczy więc wskazać substancję jakiej dotyczy pomiar i wartość kąta skręcenia płaszczyzny. Skręcalność właściwą roztworów definiuje się nieco inaczej, ponieważ ma na nią wpływ m.in. stężenie, temperatura czy rodzaj wykorzystanego rozpuszczalnika.
Warunkiem koniecznym występowania aktywności optycznej cząsteczek jest ich chiralność, czyli istnienie w formie dwóch enancjomerów, będących parami nienakładalnych na siebie form cząsteczek chemicznych, które są wzajemnymi odbiciami lustrzanymi [11]. Trzeba jednak zaznaczyć, że nie wszystkie cząsteczki wykazujące chiralność są aktywne optycznie. Aby ją przejawiać w zauważalnym stopniu, rozpatrywane cząsteczki chiralne muszą posiadać silnie spolaryzowane wiązania chemiczne położone blisko centrum chiralności lub posiadać przy tym centrum podstawniki o wyraźnie różnych właściwościach.
Skręcalność optyczną wykazują liczne związki związki organiczne i nieorganiczne. Większość cząsteczek substancji aktywnych optycznie ma najczęściej jeden lub więcej atomów, do których są przyłączone co najmniej trzy różne podstawniki nie leżące na jednej płaszczyźnie - są to właśnie wspomniane wcześniej centra chiralności. Istnieją jednak wyjątki od tej reguły, tj. cząsteczki nie posiadające centrów chiralności, a wykazujące chiralność na skutek budowy przestrzennej w formie spiralnej lub posiadające w swojej strukturze pewne ugrupowania cykliczne.
W przypadku związków organicznych, rolę centrów chiralności pełnią najczęściej atomy węgla, które mogą wiązać cztery różne podstawniki. Wzajemne ustawienie tych podstawników względem siebie w przestrzeni jest nazywane konfiguracją absolutną. Konfigurację tę oznacza się literami R i S stawianymi przed systematyczną nazwą związku i może być ona określona bezpośrednio jedynie w wyniku badań metodą rentgenografii strukturalnej. Istnieje też metoda pośrednia, na drodze syntezy asymetrycznej z substratów o wcześniej ustalonej konfiguracji absolutnej. Zasady ustalania tej konfiguracji są jednoznaczne, dzięki czemu można z samej nazwy związku odtworzyć dokładnie jego konfigurację przestrzenną [12].
Powszechnie wykorzystywane w biochemii oznaczanie typów enancjomerów jako form (+) i (–) wynika bezpośrednio z tego, jak skręcają one płaszczyznę polaryzacji monochromatycznego światła spolaryzowanego o długości odpowiadającej tzw. pierwszej linii sodowej (λ=589nm) i nie mówi ono bezpośrednio nic o konfiguracji absolutnej. Enancjomery (+) skręcają płaszczyznę polaryzacji światła w prawo, zaś (–) w lewo.
Mieszanina dwóch enancjomerów w równym stosunku molowym jest nazywana mieszaniną racemiczną lub racematem i jej skręcalność optyczna wynosi zero, ponieważ formy (+) i (–) skręcają płaszczyznę polaryzacji światła zawsze o taki sam kąt, ale w przeciwną stronę.
Chiralne związki organiczne produkowane przez organizmy żywe istnieją tylko w postaci jednego z dwóch możliwych enancjomerów. Możemy stąd wysnuć wniosek, że enancjomery – mimo takiego samego składu i podobnej budowy przestrzennej – posiadają znacząco różne działanie biologiczne.
Wykorzystana przez nas w doświadczeniu sacharoza jest dwucukrem wykazującym aktywność optyczną, a jej skręcalność właściwa wynosi +66,5°. Mogliśmy to zaobserwować w pierwszej części doświadczenia, kiedy obecność naczynia z jej roztworem wpływała na kąt, pod jakim trzeba było ustawić wzajemnie polaryzatory, żeby uzyskać wygaszenie plamki świetlnej na ekranie.
Sacharoza w roztworze wodnym pod wpływem różnorodnych czynników, między innymi podwyższonej temperatury i środowiska o odczynie kwaśnym, ulega hydrolizie w myśl równania reakcji:
W ten sposób cząsteczka sacharozy rozpada się na dwie składowe cząsteczki cukrów prostych: glukozę i fruktozę, które także są aktywne optycznie, ale kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji jest w ich przypadku znacząco różny od tego kąta dla substancji wyjściowej. Wartości skręcalności właściwej dla glukozy i fruktozy wynoszą odpowiednio: +52,7° i −92,4°. Na skutek zachodzenia reakcji kąt skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego stopniowo zmniejsza się, następnie przechodzi przez zero i w końcu zmienia znak na przeciwny. Jako, że całkowite wygaszenie promieniowania przechodzącego przez układ doświadczalny było możliwe tylko dla konkretnego wzajemnego ustawienia płaszczyzn polaryzacji polaryzatorów i początkowej wartości skręcalności optycznej roztworu, to w wyniku zmian tej ostatniej wartości mogliśmy zaobserwować stopniowy wzrost intensywności światła docierającego do ekranu.
Aby się upewnić, że w czasie reakcji rzeczywiście dochodzi do rozkładu sacharozy do mieszaniny glukozy i fruktozy możemy wykonać prostą reakcję analityczną. Wykorzystamy w tym celu reakcję Fehlinga [13]. Odczynnik Fehlinga jest błękitną cieczą i zawiera jony miedzi(II) Cu2+ skompleksowane dzięki dodatkowi winianu potasu sodu NaKC4H4O6.
Chcąc przeprowadzić próbę Fehlinga musimy do dwóch probówek wprowadzić porcję odczynnika, a następnie do pierwszej z nich odrobinę roztworu wyjściowego, natomiast do drugiej roztworu po reakcji (po uprzednim zobojętnieniu kwasu). Oba naczynia trzeba następnie ogrzać do zagotowania cieczy, oczywiście po umieszczeniu w nich zarodków wrzenia. Wynik próby przedstawia Fot.13.
Roztwór wyjściowy nie spowodował zmiany barwy odczynnika – wynik próby jest więc negatywny, co wskazuje na brak właściwości redukujących (Fot.13A). Możemy to traktować jako potwierdzenie występowania w tym roztworze jedynie sacharozy. Próbka zawierająca roztwór poreakcyjny zmieniła natomiast barwę na ceglastoczerwoną, co świadczy o właściwościach redukujących wykazywanych przez produkty hydrolizy sacharozy, a więc glukozę i fruktozę.
Uzyskany przez nas produkt hydrolizy sacharozy na mieszaninę glukozy i fruktozy jest nazywany w przemyśle cukrem inwertowanym lub syropem cukru inwertowanego, ponieważ w czasie jego wytwarzania - jak mogliśmy się przekonać - dochodzi do zmiany kierunku skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła przechodzącego przez roztwór, czyli właśnie inwersji. W naszym przypadku do rozkładu cukru w środowisku wodnym doszło dzięki niskiemu pH roztworu. Proces ten zachodzi jednak także przy udziale inwertazy, czyli charakterystycznego enzymu wytwarzanego m.in. przez pszczoły - nie dziwi więc fakt, że mieszanina glukozy i fruktozy jest głównym składnikiem miodu [14]. Cukier inwertowany stanowi jedną z ważniejszych substancji słodzących wykorzystywanych w przemyśle.
Przyrząd optyczny służący do określania skręcalności właściwej substancji aktywnych optycznie nazywamy polarymetrem. Ponieważ aktywność optyczna roztworu zależy od koncentracji substancji w nim rozpuszczonej, to po odpowiednim wyskalowaniu polarymetr może służyć bezpośrednio do pomiaru stężenia tej substancji. Przykładem takiego rozwiązania jest sacharymetr umożliwiający pomiar stężenia sacharozy.
Kolejnym praktycznym sposobem wykorzystania zjawiska aktywności optycznej jest obrazowanie naprężeń wewnątrz materiałów. Weźmy na przykład jakiś przedmiot wykonany z przejrzystego tworzywa sztucznego, np. ekierkę. W świetle niespolaryzowanym, czyli przy obserwacji gołym okiem nie zauważymy w tym przypadku niczego szczególnego (Fot.14).
Spróbujmy teraz umieścić ten sam przedmiot pomiędzy dwoma polaryzatorami. Warto wypróbować różne ustawienia polaryzatorów: z równoległymi kierunkami polaryzacji (Fot.15A) i prostopadłymi (Fot.15B), a także pośrednie.
Kąt o jaki zostaje skręcona płaszczyzna polaryzacji zależy od naprężeń w materiale, a także od długości fali światła spolaryzowanego. Efektem jest występowanie tzw. izochrom, czyli prążków interferencyjnych przebiegających przez punkty ciała, w którym różnica naprężeń głównych jest stała. Tym sposobem wchodzimy na trop elastooptyki. Nazwą tą określa się cały zespół metod doświadczalnych służących badaniu stanu naprężeń i odkształceń w normalnie izotropowych ciałach bezpostaciowych, które pod obciążeniem nabierają właściwości anizotropowych, co może przejawiać się między innymi wystąpieniem dwójłomności i efektów z nią związanych.
Występowanie naprężeń lub ich nieprawidłowy rozkład może być powodem uszkodzeń lub zmniejszenia trwałości różnego rodzaju elementów. Obserwacja w świetle spolaryzowanym dzięki zjawisku aktywności optycznej stanowi więc doskonały sposób na obserwację i analizę takich wad, a także ich eliminację.
- [1] Ples M., Żółto i niebiesko - barwnik elektrochromowy, Chemia w Szkole, 5 (2017), Agencja AS Józef Szewczyk, str. 46-50 powrót
- [2] Ples M., Kolor temperatury, Chemia w Szkole, 2 (2018), Agencja AS Józef Szewczyk, str. 43-48 powrót
- [3] Ples M., Pulsujące światło - chemiluminescencyjne oscylacje, Chemia w Szkole, 3 (2019), Agencja AS Józef Szewczyk, str. 44-48 powrót
- [4] Ples M., Błękitna poświata. Synteza i chemiluminescencja związku Grignarda, Chemia w Szkole, 6 (2017), Agencja AS Józef Szewczyk, str. 14-17 powrót
- [5] Ples M., Świecący cukierek - fosforyzujące układy organiczne, Chemia w Szkole, 6 (2019), Agencja AS Józef Szewczyk, str. 14-17 powrót
- [6] Feynman R. Ph., Leighton R. B., Sands M., Feynmana wykłady z fizyki, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009 powrót
- [7] Brosseau C., Fundamentals of polarized light. A statistical optics approach, Wiley, 1998 powrót
- [8] Misson G. P., Form and behaviour of Haidinger's brushes, Ophthalmic and Physiological Optics, 13 (4), 1993, str. 392-396 powrót
- [9] Miers, H. A., Mineralogy: an introduction to the scientific study of minerals, Nabu Press, 2010, str.128 powrót
- [10] Jóźwiak Z., Bartosz G., Biofizyka. Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2005 powrót
- [11] McNaught A. D., Wilkinson A., Compendium of Chemical Terminology (Gold Book), Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1997 powrót
- [12] Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1985, str. 170-173 powrót
- [13] von Fehling H., Die quantitative Bestimmung von Zucker und Stärkmehl mittelst Kupfervitriol, Annalen der Chemie und Pharmacie, 72, 1849, str. 106-113 powrót
- [14] Morrison R. T., Boyd R. N., Chemia organiczna, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1985, str. 342 powrót
Wszystkie fotografie i rysunki zostały wykonane przez autora
Autor chciałby podziękować Patrykowi Kwapieniowi za inspirację do przeprowadzenia opisanych doświadczeń.
Marek Ples