Birrefrigencia Circular

Birrefringencia Circular

Birrefringencia en un cristal de calcita.

La birrefringencia o doble refracción es una propiedad de ciertos cuerpos, especialmente el espato de Islandia, de desdoblar un rayo de luz incidente en dos rayos linealmente polarizados de manera perpendicular entre sí como si el material tuviera dos índices de refracción distintos.

La primera de las dos direcciones sigue las leyes normales de la refracción y se llama rayo ordinario; la otra tiene una velocidad y un índice de refracción variables y se llama rayo extraordinario. Ambas ondas están polarizadas perpendicularmente entre sí. Este fenómeno sólo puede ocurrir si la estructura del material es anisótropa. Si el material tiene un solo eje de anisotropía, (es decir esuniaxial), la birrefringencia puede describirse asignando dos índices de refracción diferentes al material para las distintas polarizaciones.

La birrefringencia está cuantificada por la relación:

donde no y ne son los índices de refracción para las polarizaciones perpendicular (rayo ordinario) y paralela al eje de anisotropía (rayo extraordinario), respectivamente.

La birrefringencia puede también aparecer en materiales magnéticos, pero variaciones sustanciales en la permeabilidad magnética de materiales son raras a las frecuencias ópticas.

El papel de celofán es un material birrefringente común.

Este fenómeno puede apreciarse en el almidón de papa, es decir, es birrefringente.

En materiales biológicos, indica una ordenación de las moléculas, por ejemplo orientados entre sí, como sucede en un cristal.1

• La birrefringencia de flujo o de corriente es la que se observa únicamente cuando la sustancia se encuentra en solución de moléculas grandes, como por ejemplo nucleoproteínas.

• La birrefringencia cristalina o intrínseca es la que ocurre en sistemas en los que los enlaces entre las moléculas o iones presentan una disposición regular simétrica; es independiente del índice de refracción del medio.

• La birrefringencia de forma es la que se origina por la orientación regular de partículas submicroscópicas asimétricas en una sustancia u objeto, difiriendo del índice de refracción del medio circundante; es la forma más frecuente encontrada en seres vivos.

• La birrefringencia de tensión es la observada ocasionalmente en estructuras isótropas cuando son sometidas a tensión o presión; ocurre en los tejidos muscular y embrionario1 , en materiales translúcidos y explica el efecto fotoelástico.

ROTACIÓN ESPECÍFICA:

El número de grados que el plano de polarización gira a medida que pasa a través de una solución del enantiómero depende del número de moléculas que encuentra a su paso. Por supuesto, esto depende de la longitud del tubo y de la concentración del enantiómero. Para comparar las rotaciones con una base uniforme, los químicos calculan una cantidad llamada la rotación especifica, [a]. Esto se hace en la siguiente forma:

donde [a] = rotación específica

a = rotación observada

c = concentración de la solución en gramos por centímetro

l = longitud del tubo en decímetros (1 dm = 10 cm)

La rotación especifica también depende de la temperatura y de la longitud

de onda de la luz que se utiliza. Los datos sobre rotaciones especificas incluyen también estas cantidades. Entonces, la rotación específica tendrá la siguiente forma:

Esto significa que utilizando la línea D de una lámpara de sodio a una temperatura de 250C una muestra que contiene 1.00 g/cc de la substancia ópticamente activa en un tubo de 1-dm de longitud produce una rotación de 3.12º en dirección de las manecillas del reloj.

A continuación se proporcionan las rotaciones especificas del R-2-butanol y del S-2-butanol.

A menudo en el nombre de los compuestos ópticamente activos se incluye la dirección de la rotación de la luz polarizada plana. En los dos conjuntos de enantiómeros que se representan enseguida puede observarse cómo se lleva a cabo esto.

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