圓二色光譜儀的原理

更新時(shí)間：2020-12-15 點(diǎn)擊次數：2596

原理

光是橫電磁波，是一種在各個(gè)方向上振動(dòng)的射線(xiàn)。其電場(chǎng)矢量E 與磁場(chǎng)矢量H 相互垂直，且與光波傳播方向垂直。由于產(chǎn)生感光作用的主要是電場(chǎng)矢量，一般就將電場(chǎng)矢量作為光波的振動(dòng)矢量。光波電場(chǎng)矢量與傳播方向所組成的平面稱(chēng)為光波的振動(dòng)面。若此振動(dòng)面不隨時(shí)間變化，這束光就稱(chēng)為平面偏振光，其振動(dòng)面即稱(chēng)為偏振面。平面偏振光可分解為振幅、頻率相同，旋轉方向相反的兩圓偏振光。其中電矢量以順時(shí)針?lè )较蛐D的稱(chēng)為右旋圓偏振光，其中以逆時(shí)針?lè )较蛐D的稱(chēng)為左旋圓偏振光。兩束振幅、頻率相同，旋轉方向相反的偏振光也可以合成為一束平面偏振光。如果兩束偏振光的振幅(強度) 不相同,則合成的將是一束橢圓偏振光?！?/span>

　　光學(xué)活性物質(zhì)對左、右旋圓偏振光的吸收率不同,其光吸收的差值ΔA ( Al - Ad) 稱(chēng)為該物質(zhì)的圓二色性(circular dichroism ,簡(jiǎn)寫(xiě)作CD) 。圓二色性的存在使通過(guò)該物質(zhì)傳播的平面偏振光變?yōu)闄E圓偏振光,且只在發(fā)生吸收的波長(cháng)處才能觀(guān)察到。所形成的橢圓的橢圓率θ為:θ= tg- 1 短軸/長(cháng)軸

　　根據Lambert-Beer 定律可證明橢圓率近似地為：θ= 0. 576 lc (εl - εd) = 0. 576 lcΔε 公式中l 為介質(zhì)厚度, c 為光活性物質(zhì)的濃度,εl 及εd分別為物質(zhì)對左旋及右旋圓偏振光的吸收系數。測量不同波長(cháng)下的θ(或Δε) 值與波長(cháng)λ之間的關(guān)系曲線(xiàn),即圓二色光譜曲線(xiàn)。在此光譜曲線(xiàn)中,如果所測定的物質(zhì)沒(méi)有特征吸收,則其Δε值很小,即得不到特征的圓二色光譜。當εl >εd 時(shí),得到的是一個(gè)正的圓二色光譜曲線(xiàn),即被測物質(zhì)為右旋,如果εl <εd ,則得到一個(gè)負的圓二色光譜曲線(xiàn),即被測物質(zhì)為左旋?！?/span>

　　根據圓二色光譜法的原理和測試要求設計制成的儀器稱(chēng)為圓二色光譜儀。目前圓二色光譜法及其儀器已廣泛應用于有機化學(xué)、生物化學(xué)、配位化學(xué)和藥物化學(xué)等領(lǐng)域,成為研究有機化合物的立體構型的一個(gè)重要方法。