1. 实验负责人：李丰果
2. 小组成员：

• 2020年3月8日版本：李丰果，蔡志岗

旋光现象是法国物理学家阿喇果（D.F.Arago）在1811年首先在石英晶片中观察到的。他发现当线偏振光沿石英晶片的光轴方向传播时，出射光仍为线偏振光，但其振动面相对于入射时的振动面转动了一个角度，这种现象叫做旋光性（optical activity，也称光活性）。1815年毕奥（J.B.Biot）在一些蒸汽和液态物质中也观察到同样的现象，他还发现有左旋和右旋两种情况，1822年赫谢尔（Friedrich Wilhelm Herschel，首次发现天王星及其两颗卫星）发现石英中的左旋光和右旋光是源于石英的左旋和右旋两种不同的结构。具有旋光性的物质叫做旋光物质，石英、液晶、松节油、糖类、大多数氨基酸等都是旋光物质。1848年，路易斯·巴斯德( Louis Pasteur，巴氏消毒法的发明人) 成功地从显微镜下将外消旋体的酒石酸铵钠盐分离为左旋体和右旋体的两种晶体，从而把分子旋光性同化学结构联系到了一起，揭示了旋光性的产生具有结构上的根源。他把分子旋光性同晶体的空间不对称性联系在一起，并且认为这种旋光性是由于分子结构或晶体排列中存在某些“不对称的螺旋结构”或者“不对称的四面体结构”导致的。1874年，两位年径的化学家范托夫（van 't Hoff，第一个获得诺贝尔化学奖的人）和勒贝尔（Le Bel）提出了碳原子的正四面体模型，并指出当碳键所连接的4个原子(或原子团)都不相同时，总是得到两种不同的、互为镜像的结构（称为对映异构体，即手性分子），揭开了旋光性物质不对称性的秘密。到了1966年，有机化学家英格尔德( C. K. Ingold)等人在德国《应用化学（国际英文版）》上发表了一篇划时代的论文，详细阐述了分子旋光性的来源。
研究物质的旋光性质不仅在光学上有特殊意义，在化学、生物学和药学等科学中也有深远的影响。

实验目的：用旋光仪测旋光液体的浓度

实验内容：

1. 理解半荫法测量原理和旋光仪的结构；
2. 确定葡萄糖溶液的旋光性；
3. 测量葡萄糖溶液的浓度。

实验目的：高纯度味精中谷氨酸钠含量测定

实验内容：

1. 测定99%味精中谷氨酸钠的含量；
2. 测量精度控制与不确定度分析。

仪器性能要求：感量为0.1 mg天平，精度为±0.010°旋光仪。

实验目的：旋光液体的旋光率测试仪的搭建与测量

实验内容：

1. 自行搭建旋光溶液的测量装置；
2. 测定已知浓度旋光液的旋光率；
3. 探讨温度对旋光率的影响；
4. 探讨光源波长对旋光率的影响。

实验目的：手性液晶旋光率的测试

实验内容：

1. 自行设计实验方案；
2. 配制手性液晶材料；
3. 测量手性液晶材料的旋光率；
4. 探讨影响手性液晶材料旋光率的因素。

通过本实验的学习和探究，学生具有以下四个方面素养：

1. 具有清晰的旋光概念，能用旋光的理论知识正确描述和解释实验现象；
2. 对实验现象和实验中出现的问题进行分析和推理，获得结论并加以解释；撰写完整的实验报告；
3. 根据所学的旋光知识和基础实验的积累，设计完成可探究的与旋光有关的实际问题，做出初步的猜测与假设；制订探究方案，选用合适的器材，获得实验数据；分析数据，发现规律，形成结论；对探究过程与结果进行展示交流和反思。
4. 认识到物理研究是一项创造性的工作，需要想象力和逻辑思维能力；引发学习和研究物理的内在动机，坚持实事求是，具有合作精神。

1. 旋光现象和理论分析；
2. 旋光度和旋光率的概念；
3. 旋光仪器的结构；
4. 影响液体和液晶旋光率的因素。

化学，生物学，药学，材料科学，食品工程

• 法拉第磁致旋光；
• 圆二色光谱法；

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欢迎大家留言讨论！ — 乐永康 2019/12/05 13:01