Direkt zum Inhalt

Pfadnavigation

  1. Startseite
  2. Physik Abitur
  3. 5 Optik
  4. 5.5 Polarisation von Licht
  5. 5.5.0 Polarisation von Licht
  6. Optisch aktive Stoffe

Optisch aktive Stoffe

Es gibt eine Reihe von Stoffen, z.B. Zuckerlösungen, die folgende Eigenschaft besitzen: Lässt man linear polarisiertes Licht auf diese Flüssigkeiten fallen, so wird die Polarisationsebene des Lichtes beim Durchgang durch die Flüssigkeit gedreht. Stoffe mit dieser Eigenschaft nennt man daher optisch aktive Stoffe. Da der Drehwinkel von gelösten festen Stoffen von der Konzentration abhängig ist, kann die optische Aktivität z.B. dazu genutzt werden, um die Konzentration von Zuckerlösungen zu ermitteln.

Schule wird easy mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.
Jetzt 30 Tage risikofrei testen
Your browser does not support the video tag.

Nachweisen kann man die optische Aktivität mit einer Versuchsanordnung, wie sie in Bild 1 skizziert ist. Licht eine Lichtquelle fällt durch eine Blende auf einen Polarisator. Das ist ein Polarisationsfilter, der eine lineare Polarisierung des Lichtes bewirkt. Dieses linear polarisierte Licht tritt in den betreffenden Stoff (z.B. Zuckerlösung) ein, durchläuft diesen Stoff und trifft dann auf einen zweiten Polarisationsfilter, den Analysator. Polarisator und Analysator sind gekreuzt. Das bedeutet: Ist der optisch aktive Stoff nicht im Lichtweg, so tritt kein Licht durch den Analysator. Befindet sich dagegen der optisch aktive Stoff im Lichtweg, so ist bei gleicher Stellung der beiden Polarisationsfilter eine Aufhellung zu beobachten. Die Polarisationsebene ist also durch den Stoff gedreht worden. Durch Drehung am Analysator kann man wieder Dunkelheit erreichen. Der Winkel, um den der Analysator bis zu diesem Zustand gedreht werden muss, ist dann gleich dem Drehwinkel der Schwingungsebene, der beim Durchgang durch die Lösung erfolgte.

Der Drehwinkel ist von dem betreffenden Stoff, von der Länge des Lichtweges durch diesen Stoff und von der Konzentration abhängig. Für den Drehwinkel gilt:

α = α s ⋅ c ⋅ l α s spezifische Drehung c Konzentration des Stoffes l Länge des Lichtweges im Stoff

Die Konzentration ergibt sich aus der Anzahl Gramm des festen Stoffes in 100 cm 3 Lösung. Die spezifische Drehung ist eine Stoffkonstante, die sich in der Regel auf eine Temperatur von 20 °C und eine Wellenlänge von 589 nm (gelbe Natriumlinien) bezieht. Für sie gelten folgende Werte:

Rohrzucker +   66,44 ° ⋅ cm 2 g Traubenzucker +   52 ,5 ° ⋅ cm 2 g Fruchtzucker −   91,9 ° ⋅ cm 2 g

Kennt man die Länge der Küvette und die spezifische Drehung, so kann man durch Messung des Drehwinkels die Konzentration bestimmen. Das ist eine der einfachsten Möglichkeiten der Konzentrationsmessung und wird daher vielfach genutzt.

Die Vorzeichen sind Kürzel für das, was in der Physik als rechtsdrehend (+) bzw. linksdrehend (-) bezeichnet wird. Rohrzucker ist also rechtsdrehend, Fruchtzucker dagegen linksdrehend. Die Bezeichnungen beziehen sich auf die Blickrichtung entgegengesetzt zur Ausbreitungsrichtung des Lichtes, also durch den Analysator in Richtung Lichtquelle. Interessant ist dabei, dass es trotz völlig identischer chemischer Zusammensetzung linksdrehende und rechtsdrehende Milchsäuren gibt. Der menschliche Organismus erzeugt nur rechtsdrehende Milchsäuren. Bakterien, mit denen beispielsweise Joghurt hergestellt wird, produzieren je nach der Art des Bakteriums links- oder rechtsdrehende Milchsäuren. In der Werbung wird dann die Tatsache genutzt, dass rechtsdrehende Milchsäuren leichter verdaulich sind als linksdrehende. Ob die Richtung der Drehung mit Blick auf die Verdauung aber positiv oder negativ zu bewerten ist, scheint eine weitgehend ungeklärte Frage zu sein.

  • Einfache Experimentieranordnung zur Untersuchung der optischen Aktivität von Lösungen
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Optisch aktive Stoffe." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/optisch-aktive-stoffe (Abgerufen: 20. May 2025, 13:52 UTC)

Suche nach passenden Schlagwörtern

  • Fruchtzucker
  • rechtsdrehende Stoffe
  • linksdrehende Stoffe
  • Polarisationsebene des Lichtes
  • Traubenzucker
  • spezifische Drehung
  • Rohrzucker
  • Zuckerlösung
  • Konzentration einer Lösung
  • Optisch aktive Stoffe
  • Optisch aktive Stoffe
  • Drehwinkel
  • Milchsäure
  • Polarisationsfilter
  • Analysator
  • Konzentrationsmessung
  • Polarisator
Jetzt durchstarten

Lernblockade und Hausaufgabenstress?

Entspannt durch die Schule mit KI-Tutor Kim und Duden Learnattack.

  • Kim hat in Deutsch, Mathe, Englisch und 6 weiteren Schulfächern immer eine von Lehrkräften geprüfte Erklärung, Video oder Übung parat.
  • 24/7 auf Learnattack.de und WhatsApp mit Bildupload und Sprachnachrichten verfügbar. Ideal, um bei den Hausaufgaben und beim Lernen von Fremdsprachen zu unterstützen.
  • Viel günstiger als andere Nachhilfe und schützt deine Daten.

Verwandte Artikel

Flüssigkristallanzeigen (LCD)

Flüssigkristallanzeigen, auch LCD genannt (abgeleitet von Liquid-Crystal-Displays), findet man heute z.B. als Anzeigen von Taschenrechnern, Uhren, Digitalkameras und auch als Monitor von Computern.
Sie arbeiten mit quasi-flüssigen Kristallketten, die je nach angelegter Spannung die Polarisationsrichtung des Lichtes drehen und im Zusammenhang mit Polarisationsfolien helle und dunkle Punkte erzeugen.

Polarisation von Licht durch Reflexion und Brechung

Licht ist polarisierbar. Es verhält sich also wie eine Transversalwelle. Seinem Charakter nach ist es eine elektromagnetische Welle. Üblicherweise wird die Schwingungsrichtung des elektrischen Feldvektors betrachtet.
Das Licht natürlichen Lichtquellen ist in der Regel nicht polarisiert. Eine solche Polarisation kann aber durch Reflexion des Lichtes an Oberflächen oder durch Brechung an speziellen Stoffen erfolgen. Licht kann auch durch Polarisationsfilter und Polarisationsfolien polarisiert werden.

Wissenstest, Beugung, Interferenz, Polarisation, Spektren

Beugung, Interferenz und Polarisation sind wellentypische Erscheinungen, die mit dem Wellenmodell erklärt werden können. Spektren und die Spektralanalyse ermöglicht Aussagen über die Körper, von denen die betreffende Strahlung ausgegangen ist. Farbmischungen spielen nicht nur in der Mode eine Rolle, sondern werden auch bei vielen technischen Anwendungen genutzt. Ein Beispiel sind farbige Displays. Bei dem Test geht es um den Nachweis von Grundkenntnissen zur Wellenoptik und zum Inhaltsbereich Farben.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Beugung, Interferenz, Polarisation, Spektren".

Viel Spaß beim Beantworten der Fragen!

WISSENSTEST

Ein Angebot von

Footer

  • Impressum
  • Sicherheit & Datenschutz
  • AGB
© Duden Learnattack GmbH, 2025