驗證馬呂定律實驗裝置圖

Ⅰ 化學分子的旋光性

分子的旋光性最早由十九世紀的Pasteur發現。他發現酒石酸的結晶有兩種相對的結晶型，成溶液時會使光向相反的方向旋轉，因而定出分子有左旋與右旋的不同結構。當普通光通過一個 偏振 的 透鏡 或 尼科爾棱鏡 時，一部分光就被擋住了，只有振動方向與棱鏡晶軸平行的光才能通過。這種只在一個平面上振動的光稱為 平面偏振光 ，簡稱偏振光。偏振光的 振動面 在化學上習慣稱為 偏振面 。當平面偏振光通過 手性化合物 溶液後，偏振面的方向就被旋轉了一個角度。這種能使偏振面旋轉的性能稱為旋光性。

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正如法國物理學家馬呂於1808年所首先發現的那樣，反射光往往是部分平面偏振光（他利用 牛頓 關於光粒子極點的論點——這一點在解釋波動性方面有極大困難，但光子的概念說明這個論點有一定正確性——創立了偏振這一術語）。因此，配戴 偏振片 太陽鏡，可以使從建築物和汽車窗玻璃甚至從公路路面反射到眼睛的強烈陽光減弱到柔和的程度。

光波正常情況下在所有平面振動。尼科耳棱鏡只允許在一個平面內振動的光通過其餘的光都被反射掉。因此， 透射光 為 平面偏振光 。1815年，法國物理學家畢奧發現，當平面偏振光通過 石英晶體 時，偏振面會轉動。也就是說，光以波浪形進入一個平面，而以波浪形從另一個平面射出。具有這種作用的物質就叫做旋光性物質。有些石英晶體能使振動平面按 順時針方向 轉動（右旋），而有些石英晶體能使 其按逆時針方向轉動（左旋）。畢奧還發現，有些 有機化合物 ，例如樟腦和酒石酸，也具有同樣的作用。他認為，光束轉動的原因，很可能是由分子中原子排列的某種不對稱性造成的。但是，在以後的幾十年間，這種見解依然只是一種純理論的推測。

1844年， 巴斯德 （當時他只有22歲）被這個有趣的問題給迷住了。他研究了兩種物質：酒石酸和外 消旋 酸( 2,3-二羥基丁二酸 )。二者雖然具有相同的化學成分，但酒石酸能使 偏振光 的振動平面轉動，而外消旋酸卻不能。巴斯德猜想，或許能夠證明，酒石酸鹽的晶體是不對稱的，而外消旋酸鹽的晶體是對稱的。出乎他的意料，通過在顯微鏡下觀察這兩組鹽的晶體，他卻發現二者都是不對稱的。不過，外消旋酸鹽晶體具有兩種形式的不對稱性：一半晶體與酒石酸鹽晶體的形狀相同，而另一半則為鏡像。也就說，外消旋酸鹽的晶體，有一半是左旋的，一半是右旋的。

巴斯德煞費苦心地將左旋的和右旋的外消旋酸鹽晶體分開，然後分別製成溶液，並讓光束通過每一種溶液。果然，與酒石酸晶體有著相同不對稱性的晶體，其溶液像酒石酸鹽那樣使 偏振光 的振動面發生轉動，而轉動角度也相同。這些晶體就是酒石酸鹽。另一組晶體的溶液則使偏振光的振動面向相反方向轉動，轉動角度相同。由此可見，原外消旋酸鹽之所以沒有顯示出旋光性，是因為這兩種對立的傾向互相抵消了。

接著，巴斯德又在這兩種溶液中加入氫離子，使這兩類外消旋酸鹽再變為外消旋酸。（順便說一句，鹽是酸分子中1個或數個氫離子被鉀或鈉這類帶正電的離子取代後生成的化合物）。他發現，這兩類外消旋酸都具有旋光性，其中一類使偏振光轉動的方向與酒石酸相同（因為它就是酒石酸），而另一類使偏振光轉動的方向則與之相反。

以後又發現了許多對這樣的鏡像化合物即對映體（源於希臘語，意為「相反的形狀」）。1863年，德國化學家 維斯 利采努斯發現，乳酸（酸牛奶中的酸）能形成這樣的化合物。他進一步證明，除了對偏 振光所產生的作用不同外，這兩種乳酸的其他性質完全一樣。後來證實，這一點對於各種鏡像化合物是普遍成立的。

直到1874年，即畢奧死後的第12年，才最後找到答案。兩位年輕的化學家——一位是名叫 范托夫 的22歲的荷蘭人，另一位是名叫 勒貝爾 的27歲的法國人——各自獨立地提出了關於碳的價鍵的新理論，從而解答了鏡像分子的構成問題。（自此以後，范托夫畢生從事溶液中的物質性狀的研究，並證明了支配液體性狀的定律類似於支配氣體性狀的定律。由於這項成就，他於1901年成為第一個獲得 諾貝爾化學獎 的人。）

凱庫勒 把碳原子的4個價鍵統統畫在同一個平面內，這並不一定是因為碳鍵確實是這樣排列的，而只是因為把它們畫在一張平展的紙上比較簡便而已。范托夫和勒貝爾則提出了一個三維模型。在這個模型中，他們將4個價鍵分配在兩個互相垂直的平面內，每個平面各有兩個價鍵。描繪這一模型的最好辦法，是設想4個價鍵中的任意3個價鍵作為腿支撐著碳原子，而第4個價鍵則指向正上方。如果假定碳原子位於 正四面體 （4個面都是正三角形的 幾何圖形 ）的中心，那麼，這4個價鍵就指向該正四面體的4個頂點。因此，這個模型被稱之為碳原子的正四面體模型。

范托夫和勒貝爾就這樣揭開了旋光性物質不對稱性的秘密。原來使光向相反方向轉動的 鏡像物質 的 碳原子 ，其價鍵連接著4個不同的原子或原子團。這4個原子或原子團有兩種可能的排列方式，一種使 偏振光 右旋，另一種使偏振光左旋。越來越多的證據有力地支持了范托夫和勒貝爾的碳原子正四面體模型。到1885年，他們的理論已得到普遍承認（這要部分歸功於維斯利采努斯的熱情支持）。

三維結構的概念還被應用於碳原子以外的其他原子。德國化學家邁爾成功地將這一概念應用於氮原子，而英國化學家波普則將其應用於硫、硒和錫原子。德國血統的瑞士化學家 韋爾納 將其應用到更多的元素。他還於 19世紀 90年代著手創立一種坐標理論，即通過認真研究某一中心原子周圍的原子和原子團的分布，來解釋復雜的無機物的結構。由於這項成就，韋爾納獲得了1913年的諾貝爾化學獎。巴斯德將分離的兩種外消旋酸分別命名為d酒石酸（右旋的）和l酒石酸（左旋的），並且為它們寫出了鏡像結構式。然而，哪一個是真正的右旋化合物，哪一個是左旋化合物，當時尚沒有辦法分清。

為了向化學家們提供用以區分右旋物質和左旋物質的參照物或對比標准，德國化學家E．費歇爾選擇了食糖的近親，即稱之為甘油醛的簡單化合物。它是當時研究得最為透徹的旋光性化合物之一。他任意地將它的一種形態規定為是左旋的，稱之為L 甘油醛 ，而將它的鏡像化合物規定為是右旋的，稱之為D甘油醛。

任何一種化合物，只要能用適當的化學方法證明（這是一項相當細致的工作）它具有與L甘油醛類似的結構，那麼，不管它對偏振光的作用是左旋的還是右旋的，都被認為屬於L系列，並在它的名稱前冠以L。後來發現，過去認為是左旋形態的酒石酸原來屬於D系列，而不屬於L系列。凡在結構上屬於D系列而使光向左轉動的化合物，我們就在它的名稱前面冠以D（－）；同樣，有些化合物則要冠以D（+）、L（+）和L（－）。

偏振面被旋轉的方向有 右旋 (順時針)和左旋(逆時針)的區別。用符號(+)表示右旋，(-) 表示左旋。例如：(+)-2-丁醇 表示右旋；(-)-2-丁醇表示左旋。所有旋光性化合物不是右旋，就是左旋。

19世紀後半葉，化學家們發現了一種特別奇妙的 同分異構現象 ，後來證明，這種現象在生命化學中是極其重要的。這一發現是，某些 有機化合物 對通過它們的光束具有一種奇異的不對稱效應。從普通光束的一個截面可以看出，構成該光束的無數波在所有平面呈上下、左右和斜向振動。這類光稱為非 偏振光 。但是，當光束通過透明物質的晶體（如 冰洲石 ）時，就會發生折射，使出射光變成偏振光。這彷彿是該晶體的 原子點陣 只允許某些波動面通過（就像柵欄只允許行人側身擠過，但卻不能讓人大搖大擺地正面穿過一樣）。有些裝置，如蘇格蘭物理學家尼科爾於1829年發明的 尼科爾棱鏡 ，只允許光在一個平面通過。這種棱鏡在大多數場合已由其他材料，如 偏振片 （一組鑲在 硝化纖維 中的、晶軸平行排列的 硫酸奎寧 與碘的復合物晶體）所代替。第一個偏振片是 蘭德 於1932年製作的。 [1] [2]

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普通光中各種波長的光在垂直於前進方向的各個平面內振動，振動平面和光波前進方向構成的平面叫振動面。光的振動面只限於某一固定方向的，叫做平面偏振光，簡稱偏振光（polarized light）。

當平面偏振光通過盛有旋光性化合物的旋光管後，偏振面就會被旋轉(向右或向左)一個角度，這時偏振光就不能通行無阻的穿過與起偏鏡棱軸相平行的 檢偏鏡 。只有檢偏鏡也旋轉(向右或向左)相同的角度

[圖片上傳失敗...(image-510f55-1638930285963)]

，旋轉了的平面偏振光才能完全通過。觀察檢偏鏡上攜帶的刻度盤所旋轉的角度

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，即為該旋光性物質的 旋光度 。 偏振 面被旋光性物質所旋轉的角度叫旋光度。用表示。

樣品管的長度、溶劑的種類、溶液的濃度、溫度及所用光的波長等因素對特定物質的旋光度的數值都有影響。為了使其旋光度成為特徵物理常數，通常用1dm長的旋光管，待測物質的濃度為1g/ml，用波長為589nm的鈉光(D線)條件下，所測得的旋光度，稱為比旋光度。

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上式中，

t: 測定時的溫度(℃)

D: 鈉光D-線波長589nm

α: 實驗觀察的旋光值(°)

l: 旋光管的長度(dm)

C: 溶液濃度(g/ml),

(純液體用密度g/cm3)

一對對映異構體是一對在空間上不能重疊的鏡像異構體，即手性分子。

一對對映體的等量混合物稱為外消旋體(racemic mixture 或 racemate)。通常用(±) 或 dl 表示。外消旋體是混合物。

一對對映體具有相同的熔點、沸點、密度、pKa, 兩者的比旋光度大小相等，方向相反。外消旋體的物理性質與單一對映體有些不同，它不具有旋光性，熔點、密度和溶解度等常有差異。但沸點、 pKa與純對映體相同。

彼此不成鏡像關系的立體異構體互為 非對映異構體 。非對映體具有不同的物理性質。如沸點、溶解度、旋光性等都不相同。

兩個含有多個手性碳原子的手性化合物，如果它們除一個手性碳原子的構型不同，其他結構完全相同，則它們彼此為 差向異構體 。差向異構體是一種非對映異構體。

部分有機分子雖然有手性中心,，但由於手性中心的數量及連接方式不同，作為分子整體來說是非手性的，這樣的物質為 內消旋化合物 。

內消旋化合物是純凈物，不具有旋光性。 [1]

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潛心研究旋光性的細節具有重要意義，決不是在好奇心的驅使下所做的徒勞無益的工作。說來也巧，活機體中幾乎所有的化合物都含有不對稱的碳原子。而且，活機體總是只利用化合物的兩種鏡像形態中的一種。另外，類似的化合物一般屬於同一種系列。例如，在活組織中發現的所有 單糖 實際上都屬於D系列，而所有的 氨基酸 （組成蛋白質的基本單位，甘氨酸除外）屬於L系列。

1955年，荷蘭化學家比傑沃特終於確定了什麼樣的結構會使偏振光左旋，什麼樣的結構會使偏振光右旋。人們這才知道，在左旋形態和右旋形態的命名上,E·費歇爾只不過是碰巧猜對了而已。 [3-4]

Ⅱ 什麼是馬呂斯定律

馬呂斯定律：強度為Io的線偏振光，透過檢偏片後，透射光的強度為I=Io(cos𝜃)^2。(𝜃是入射線偏振光的光振動方向和偏振片偏振化方向之間的夾角。)

假設將一塊偏振片置放在另一塊偏振片之後，依照每個偏振片的相關功能，在前面最先接觸入射光線的第一塊偏振片稱為「起偏器」，在後面的第二塊偏振片稱為「檢偏器」，應用馬呂斯定律，起偏器與檢偏器各自的傳輸軸彼此之間的夾角可以用來計算透射過的輻照度。假若兩個傳輸軸相互垂直，則稱這兩個偏振片為「正交偏振片」。

(2)驗證馬呂定律實驗裝置圖擴展閱讀：

馬呂斯( Etienne Louis Malus 1775-1812 )，法國物理學家及軍事工程師。出生於巴黎，1796年畢業於巴黎綜合理工學院，曾在工程兵部隊中任職。1808年起在巴黎工藝學院工作。1810年被選為巴黎科學院院士，曾獲得過倫敦皇家學會獎章。

馬呂斯從事光學方面的研究。1808年發現反射時光的偏振，確定了偏振光強度變化的規律（現稱為馬呂斯定律）。他研究了光在晶體中的雙折射現象，1811年，他與J.畢奧各自獨立地發現折射時光的偏振，提出了確定晶體光軸的方法，研製成一系列偏振儀器。

Ⅲ 偏振分光棱鏡的消光比是什麼意思

二個偏振元件P1和P2左右排置放著，如我們稱P1為起偏器，透過P1的光為線偏振光，稱P2為檢偏器，如果P1和P2的光軸一致，則透過P2的光強最強，如果P1和P2的光軸相差90度，則光強為零。假如通過P1的線偏振光的振幅為E，則光強為I0=E^2。E可以分解為Ecosθ和Esinθ兩個互相垂直的分量，其中Ecosθ分量平行於檢偏器的透光軸，而Esinθ分量則是垂直於該透光軸，故這兩個分量中只有Ecosθ分量才能從檢偏器通過，因此I=（Ecosθ）^2=I0(cosθ)^2。此式稱為馬呂定律消光比：實際上偏振器件並不都是理想的，也就是說自然光通過P1後得到的不是完全的偏振光，而是部分偏振光；即使P1和P2互相垂直，透過光強也不為零。當它們相對轉動時，最大透過光強與最小透過光強之比稱為消光比。消光比是衡量偏振器質量的重要參數。

Ⅳ 從質量監測看學科教學的新方向

教育質量評價具有重要的導向作用，是教育綜合改革的關鍵環節。隨著全國各國家級教育質量綜合評價改革實驗區實驗的深入推進，單純以學科考試成績衡量教育質量的現狀逐步被改變，學生綜合素質發展逐漸成為學校重要工作目標。影響學生一生的核心素養如公民素養、創造能力、實踐能力、情緒行為調控能力、交流溝通合作等社會情感技能正在被學校關注，素質教育的難題正在被破解。中小學教育質量綜合評價改革，在逐步實現上述總體目標的過程中，也產生了具有重要價值的溢出效應。一方面，它促進教育工作科學轉型，增強循證決策和教育教學的專業性。另一方面，它促進教育科研從思辨和經驗總結，走向實證化和定量化。

現代醫學的發展為教育發展提供了很好的啟示，醫學檢驗已經滲透到臨床醫療的每一個環節，為臨床疾病的診斷、治療、病情觀察及預後判斷提供了更直接的科學依據。教育質量監測評價是使教育從「藝術」走向「科學」的「工具」，它為學生個體差異、教學過程以及學校的優勢和劣勢提供診斷，為課程目標達成情況作出檢驗。沒有標準的質量觀不過是空中樓閣，建立基於標準的教育質量監測評價保障體系，是發達國家通行的先進經驗。例如，IB（國際文憑課程）之所以在國際上受到普遍認可，很大程度上得益於其反映先進的國際教育理念和時代發展要求、多元而精準的評價體系的設定。2015世界教育論壇發布《仁川宣言——面向2030世界教育的前進方向和目標》，宣言第18條「我們決心開發全面的國家監測和評價系統來為政策制定和教育體系管理產生合理的證據同時還確保問責制。」2015年11月6日，世界銀行高級教育主管克羅埃西亞·克斯汀在世界銀行官網上發表的《教育2030與未來之路》指出，世界銀行承諾全球知識共享，促進監測與評估，構建有效和無效的政策經驗資料庫，確保資源更有效利用。《美國教育部戰略規劃（2014-2018財年）》，其2014-2015財年教育部優先目標之一是增強基於證據的決策制定能力。

中小學教育質量綜合評價從學生品德發展水平、學業發展水平、身心發展水平、興趣特長養成等方面監測評估教育質量，獲取了學生發展的「全息」數據，並從學業負擔狀況調查、學習背景調查，獲取大量的關聯數據。這極大地方便了我們建立政策經驗資料庫，以此改善政府教育管理，改善學校管理，促進決策科學化、政策精準化、管理精細化。例如：成都市青羊區和雙流區深度解讀評價數據，在區域內開展監測評價數據解讀比賽，提高教師運用數據改進教學的能力；新津縣和雙流區教育行政部門作出了縮小學校間質量分化程度、提高質量均衡水平的決策；青羊區作出了保持課業負擔適中、提高課堂效率、減少學生課外補課的決策。

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通過中小學教育質量綜合評價建立的學生全方位發展的資料庫，以及教學方式、學習方式、負擔狀況、師生關系、家庭背景、學校環境等大量的關聯數據，為教師了解學生、了解自己的教學情況提供了技術支持，使因材施教、個性化培養獲得了科學的實施路徑，使學校的日常教育教學不再是基於經驗和感覺，從而提升了教育教學工作的專業性和效能。

一個多世紀以來的科學史表明，理論上的重大突破往往是與研究儀器的重大突破分不開的，可以說「研究工具」是衡量科學進步的標尺。由新工具開創的科學新方向，遠比由新概念開創的科學新方向要多得多。由概念驅動的革命的影響是用新概念去闡明舊事物，而由工具驅動的革命的影響是去發現需要闡明的新事物。然而，長期以來，教育科學研究發表的大量論文都是以思辨為主要研究方法的成果，往往只是一些設想或者對問題的思考，沒有提供確切的新知識。大量相關課題，大多也是以文獻法和經驗總結法為主要研究方法，鮮有對研究變數的嚴密控制和可靠測評，研究粗放，成果的含金量較低。中小學教育質量綜合評價，對學生的品德發展水平（如行為習慣、公民素養、人格品質）、學業發展水平，身心發展水平等方面進行評價，通過達到測量學要求的定量的、可靠的測評，能夠測度教育活動或者教育教學改革的效果，這在很大程度上解決了研究變數不易觀測的難題，為教育科研走向實證和定量開啟了新路徑，為深入研究各種變數間的定性、定量關系，提供了更多的可能。

Ⅳ 手性碳原子的旋光性是什麼回事~

為什麼有*C原子就可能具有旋光性 這是因為:
(1)一個*C就有兩種不同的構型:
(2)二者的關系:互為鏡象(實物與鏡象關系,或者說左,右手關系).二者無論如何也不能完全重疊.
與鏡象不能重疊的分子,稱為手性分子.
分子的構造相同,但構型不同,形成實物與鏡象的兩種分子,稱為對映異構體(簡稱:對映體).
對映體:成對存在,旋光能力相同,但旋光方向相反.
二者能量相同(分子中任何兩原子的距離相同).
判斷一個化合物是不是手性分子,一般可考查它是否有對稱面或對稱中心等對稱因素.
而判斷一個化合物是否有旋光性,則要看該化合物是否是手性分子.如果是手性分子,則該化合物一定有旋光性.如果是非手性分子,則沒有旋光性.所以化合物分子的手性是產生旋光性的充分和必要的條件.
2,對稱因素:
(1). 對稱面
把分子分成互為實物和鏡像關系兩半的假想平面,稱為對稱面.
(2). 對稱中心
分子中任意原子或原子團與P點連線的延長線上等距離處,仍是相同的原子或原子團時,P點就稱為對稱中心.
(3). 對稱軸
以設想直線為軸旋轉360./ n,得到與原分子相同的分子,該直線稱為n重對稱軸(又稱n階對稱軸).
(4). 交替對稱軸(旋轉反映軸)
結論:
A.有對稱面,對稱中心,交替對稱軸的分子均可與其鏡象重疊,是非手性分子;反之,為手性分子
至於對稱軸並不能作為分子是否具有手性的判據.
B.大多數非手性分子都有對稱軸或對稱中心,只有交替對稱軸而無對稱面或對稱中心的化合物是少數.
∴既無對稱面也沒有對稱中心的,一般可
判定為是手性分子.

旋光性
19世紀後半葉，化學家們發現了一種特別奇妙的同分異構現象，後來證明，這種現象在生命化學中是極其重要的。這一發現是，某些有機化合物對通過它們的光束具有一種奇異的不對稱效應。
旋光性
從普通光束的一個截面可以看出，構成該光束的無數波在所有平面呈上下、左右和斜向振動。這類光稱為非偏振光。但是，當光束通過透明物質的晶體（如冰洲石）時，就會發生折射，使出射光變成偏振光。這彷彿是該晶體的原子點陣只允許某些波動面通過（就像柵欄
只允許行人側身擠過，但卻不能讓人大搖大擺地正面穿過一樣）。有些裝置，如蘇格蘭物理學家尼科耳於1829年發明的尼科耳棱鏡，只允許光在一個平面通過。目前，這種棱鏡在大多數場合已由其他材料，如偏振片（一組鑲在硝化纖維中的、晶軸平行排列的硫酸奎寧與碘的復合物晶體）所代替。第一個偏振片是蘭德於1932年製作的。
正如法國物理學家馬呂於1808年所首先發現的那樣，反射光往往是部分平面偏振光（他利用牛頓關於光粒子極點的論點——這一點牛頓錯了，但這個名字卻沿用至今——創立了偏振這一術語）。因此，配戴偏振片太陽鏡，可以使從建築物和汽車窗玻璃甚至從公路路面反射到眼睛的強烈陽光減弱到柔和的程度。
光波正常情況下在所有平面振動（上圖）。尼科耳棱鏡（下圖）只允許在一個平面內振動的光通過其餘的光都被反射掉。因此，透射光為平面偏振光
1815年，法國物理學家畢奧發現，當平面偏振光通過石英晶體時，偏振面會轉動。也就是說，光以波浪形進入一個平面，而以波浪形從另一個平面射出。具有這種作用的物質就叫做旋光性物質。有些石英晶體能使振動平面按順時針方向轉動（右旋），而有些石英晶體能使
其按逆時針方向轉動（左旋）。畢奧還發現，有些有機化合物，例如樟腦和酒石酸，也具有同樣的作用。他認為，光束轉動的原因，很可能是由分子中原子排列的某種不對稱性造成的。但是，在以後的幾十年間，這種見解依然只是一種純理論的推測。
1844年，巴斯德（當時他只有22歲）被這個有趣的問題給迷住了。他研究了兩種物質：酒石酸和外消旋酸。二者雖然具有相同的化學成分，但酒石酸能使偏振光的振動平面轉動，而外消旋酸卻不能。巴斯德猜想，或許能夠證明，酒石酸鹽的晶體是不對稱的，而外消旋酸鹽的晶體是對稱的。出乎他的意料，通過在顯微鏡下觀察這兩組鹽的晶體，他卻發現二者都是不對稱的。不過，外消旋酸鹽晶體具有兩種形式的不對稱性：一半晶體與酒石酸鹽晶體的形狀相同，而另一半則為鏡像。也就說，外消旋酸鹽的晶體，有一半是左旋的，一半是右旋的。
巴斯德煞費苦心地將左旋的和右旋的外消旋酸鹽晶體分開，然後分別製成溶液，並讓光束通過每一種溶液。果然，與酒石酸晶體有著相同不對稱性的晶體，其溶液像酒石酸鹽那樣使偏振光的振動面發生轉動，而轉動角度也相同。這些晶體就是酒石酸鹽。另一組晶體的溶液則使偏振光的振動面向相反方向轉動，轉動角度相同。由此可見，原外消旋酸鹽之所以沒有顯示出旋光性，是因為這兩種對立的傾向互相抵消了。
接著，巴斯德又在這兩種溶液中加入氫離子，使這兩類外消旋酸鹽再變為外消旋酸。（順便說一句，鹽是酸分子中1個或數個氫離子被鉀或鈉這類帶正電的離子取代後生成的化合物）。他發現，這兩類外消旋酸都具有旋光性，其中一類使偏振光轉動的方向與酒石酸相同（因為它就是酒石酸），而另一類使偏振光轉動的方向則與之相反。
以後又發現了許多對這樣的鏡像化合物即對映體（源於希臘語，意為「相反的形狀」）。1863年，德國化學家維斯利采努斯發現，乳酸（酸牛奶中的酸）能形成這樣的化合物。他進一步證明，除了對偏
振光所產生的作用不同外，這兩種乳酸的其他性質完全一樣。後來證實，這一點對於各種鏡像化合物是普遍成立的。
到這時為止，事情都還算順利。但是，不對稱性是如何產生的呢？又是什麼東西使兩種分子彼此互為鏡像的呢？巴斯德未能回答這些問題。提出存在分子不對稱性的畢奧，盡管活到88歲的高齡，生前也未能看到他憑直覺得出的結論被證明是正確的。
直到1874年，即畢奧死後的第12年，才最後找到答案。兩位年輕的化學家——一位是名叫范托夫的22歲的荷蘭人，另一位是名叫勒貝爾的27歲的法國人——各自獨立地提出了關於碳的價鍵的新理論，從而解答了鏡像分子的構成問題。（自此以後，范托夫畢生從事溶液中的物質性狀的研究，並證明了支配液體性狀的定律類似於支配氣體性狀的定律。由於這項成就，他於1901年成為第一個獲得諾貝爾化學獎的人。）
凱庫勒把碳原子的4個價鍵統統畫在同一個平面內，這並不一定是因為碳鍵確實是這樣排列的，而只是因為把它們畫在一張平展的紙上比較簡便而已。范托夫和勒貝爾則提出了一個三維模型。在這個模型中，他們將4個價鍵分配在兩個互相垂直的平面內，每個平面各有兩個價鍵。描繪這一模型的最好辦法，是設想4個價鍵中的任意3個價鍵作為腿支撐著碳原子，而第4個價鍵則指向正上方。如果假定碳原子位於正四面體（4個面都是正三角形的幾何圖形）的中心，那麼，這4個價鍵就指向該正四面體的4個頂點。因此，這個模型被稱之為碳原子的正四面體模型。
現在讓我們把2個氫原子、1個氯原子和1個溴原子連接在這4個價鍵上。不論我們把哪個原子與哪個價鍵連接，總是得到同樣的排列。讀者不妨親自動手試試看。首先，將4根牙簽以適當的角度插入一塊軟糖（代表碳原子）中，這樣就有了4個價鍵，然後將2顆黑橄欖（代表氫原子）、1顆綠橄欖（代表氯原子）和1顆櫻桃（代表溴原子）任意插在牙簽的另一端。如果你讓這個結構的3條腿站立在桌面上，而上方所指的是一顆黑橄欖，那麼，3條腿上的東西按順時針方向依次是黑橄欖、綠橄欖和櫻桃。現在你可以將綠橄欖和櫻桃的位置交換一下，那麼順序就變為黑橄欖、櫻桃和綠橄欖了。如果你想恢復到原來的順序，你只需將這個結構翻轉一下，即使原來作腿的那顆黑橄欖指向空中，而使原來指向空中的黑橄欖立於桌面。這樣，3條腿的順序就又是黑橄欖、綠橄欖和櫻桃了。
換句話說，如果同碳原子的4個價鍵連接的4個原子（或原子團）中至少有兩個是完全相同的話，那麼，就只能有一種排列方式。（顯然，若所連接的原子或原子團有3個或所有4個都是相同的。當然也是這種情形。）
然而，當連接在碳鍵上的4個原子（或原子團）都不相同時，情況就會發生變化。這時就能夠有兩種不同的排列方式——一個是另一個的鏡像。例如，如果你在朝上的腿上插一顆櫻桃，在3條立著的腿上分別插上黑橄欖、綠橄欖和洋蔥片。如果你將黑橄欖和綠橄欖調換一下位置，那麼按順時針方向的順序則依次為綠橄欖、黑橄欖和洋蔥片。在這種情形下，無論怎樣旋轉這個結構，都不能使恢復到調換前的順序，即黑橄欖、綠橄欖和洋蔥片。可見，當碳鍵所連接的4個原子（或原子團）都不相同時，總是得到兩種不同的、互為鏡像的結構。讀者不妨試試看。
范托夫和勒貝爾就這樣揭開了旋光性物質不對稱性的秘密。原來使光向相反方向轉動的鏡像物質的碳原子，其價鍵連接著4個不同的原子或原子團。這4個原子或原子團有兩種可能的排列方式，一種使偏振光右旋，另一種使偏振光左旋。越來越多的證據有力地支持了范托夫和勒貝爾的碳原子正四面體模型。到1885年，他們的理論已得到普遍承認（這要部分歸功於維斯利采努斯的熱情支持）。
三維結構的概念還被應用於碳原子以外的其他原子。德國化學家邁爾成功地將這一概念應用於氮原子，而英國化學家波普則將其應用於硫、硒和錫原子。德國血統的瑞士化學家韋爾納將其應用到更多的元素。他還於 19世紀 90年代著手創立一種坐標理論，即通過認真研究某一中心原子周圍的原子和原子團的分布，來解釋復雜的無機物的結構。由於這項成就，韋爾納獲得了1913年的諾貝爾化學獎。巴斯德將分離的兩種外消旋酸分別命名為d酒石酸（右旋的）和l酒石酸（左旋的），並且為它們寫出了鏡像結構式。然而，哪一個是真正的右旋化合物，哪一個是左旋化合物，當時尚沒有辦進分清。
為了向化學家們提供用以區分右旋物質和左旋物質的參照物或對比標准，德國化學家E．費歇爾選擇了食糖的近親，即稱之為甘油醛的簡單化合物。它是當時研究得最為透徹的旋光性化合物之一。他任意地將它的一種形態規定為是左旋的，稱之為L甘油醛，而將它的鏡像化合物規定為是右旋的，稱之為D甘油醛。
任何一種化合物，只要能用適當的化學方法證明（這是一項相當細致的工作）它具有與L甘油醛類似的結構，那麼，不管它對偏振光的作用是左旋的還是右旋的，都被認為屬於L系列，並在它的名稱前冠以L。後來發現，過去認為是左旋形態的酒石酸原來屬於D系列，而不屬於L系列。現在，凡在結構上屬於D系列而使光向左轉動的化合物，我們就在它的名稱前面冠以D（－）；同樣，有些化合物則要冠以D（＋）、L（＋）和L（－）。
現在看來，潛心研究旋光性的細節具有重要意義，決不是在好奇心的驅使下所做的徒勞無益的工作。說來也巧，活機體中幾乎所有的化合物都含有不對稱的碳原子。而且，活機體總是只利用化合物的兩種鏡像形態中的一種。另外，類似的化合物一般屬於同一種系列。例如，在活組織中發現的所有單糖實際上都屬於D系列，而所有的氨基酸（組成蛋白質的基本單位）屬於L系列。
1955年，荷蘭化學家比傑沃特終於確定了什麼樣的結構會使偏振光左旋，什麼樣的結構會使偏振光右旋。人們這才知道，在左旋形態和右旋形態的命名上,E．費歇爾只不過是碰巧猜對了而已。

Ⅵ `怎麼看一個物質有無 旋光性

基本方法是判斷該物質是否有對映異構體(等價與有無手性)，也就是判斷一個物質的鏡像能否通過空間旋轉與實體重合。如果可以重合則說明沒有對映異構體，無法旋光，如果鏡像無法與實體重合，則說明該物質有對映異構體，也就是有手性，能夠旋光。

分子的旋光性最早由十九世紀的Pasteur發現。他發現酒石酸的結晶有兩種相對的結晶型，成溶液時會使光向相反的方向旋轉，因而定出分子有左旋與右旋的不同結構。

(6)驗證馬呂定律實驗裝置圖擴展閱讀

手性物質具有一特殊性質——旋光性，將純凈的手性物質的晶體，或是將純凈的手性物質配成一定濃度的溶液，用平面偏振光1照射，通過手性物質的偏振光平面會發生一定角度的旋轉，這稱為旋光性。這種偏振光的平面旋轉可左可右，以順時針方向旋轉的對映體，稱為右旋分子，用「+」或「d」表示。

以逆時針方向旋轉的對映體，稱為左旋分子，用「-」或「l」；如果將互為對映體的手性物質等物質的量混合後，以偏振光照射，而偏振光不發生旋轉，稱為外消旋體或外消旋混合物，外消旋體是由於左旋分子和右旋分子發生的偏振光旋轉相互抵消，而使通過的偏振光的旋轉不能被檢出。因此，利用旋光性可以檢驗物質的手性，但要注意物質的純度。

Ⅶ 什麼是消光比

摘自網路：
消光比科技名詞定義
中文名稱：消光比 英文名稱：extinction ratio;EX 定義：激光功率在邏輯「1」的平均功率和在邏輯「0」的平均功率之比。 應用學科：通信科技（一級學科）；光纖傳輸與接入（二級學科） 以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 對於數字脈沖光發射機，消光比這個指標很重要，它定義為全「0」時平均光功率p0和全「1」時平均光功率p1之比，可用EXT表示，定義式如EXT=10lg(p1/p0)(dB) ， 消光比的不足容易引起對碼元的誤判等一系列問題。 假如二個偏振元件P1和P2左右排置放著，如我們稱P1為起偏器，透過P1的光為線偏振光，稱P2為檢偏器，如果P1和P2的光軸一致，則透過P2的光強最強，如果P1和P2的光軸相差90度，則光強為零。假如通過P1的線偏振光的振幅為E，則光強為I0=E^2。E可以分解為Ecosθ和Esinθ兩個互相垂直的分量，其中Ecosθ分量平行於檢偏器的透光軸，而Esinθ分量則是垂直於該透光軸，故這兩個分量中只有Ecosθ分量才能從檢偏器通過，因此I=（Ecosθ）^2=I0(cosθ)^2。此式稱為馬呂定律消光比：實際上偏振器件並不都是理想的，也就是說自然光通過P1後得到的不是完全的偏振光，而是部分偏振光；即使P1和P2互相垂直，透過光強也不為零。當它們相對轉動時，最大透過光強與最小透過光強之比稱為消光比。消光比是衡量偏振器質量的重要參數。 在實際生產中，由於設備及環境差異的問題，消光比很難控制，只能將消光比控制在某一范圍。由於消光比的決定因素是功率，所以消光比的影響因素可以從兩大方面考慮。第一，溫度差異。溫度的差異會導致電路元件參數的改變，影響功率，從而引起消光比變化。第二，光路潔凈度差異。光路的潔凈度會影響光功率的損耗，但是P1與P0的功率變化值不是線性關系（分子分母減去同一個值），根據定義消光比會變大。

Ⅷ 用馬呂思定律說明為什麼插入偏振片3會有光通過

1.原本兩個正交的偏振片是不能通過自然光的，但是如果中間再以一定角度插入第三個偏振片，就有可能有光通過。
當插入的偏振片和另外兩片偏振片的偏振化方向夾角為45度時，出射光最強，為入射自然光強的1/8。如果，夾角為0或者180度，出射光強為零。
所以，如果把插入的偏振片轉動一周，出射光會有光的明亮和相消現象。光強在0到1/8之間變化。