Activitat òptica: diferència entre les revisions

L{{'}}'''activitat òptica''' és la capacitat que presenten certes substàncies de fer girar el pla de vibració de la [[llum polaritzada]] plana que les travessa.

L'angle de rotació, α, és directament proporcional a la distància travessada per la llum, l; a la densitat, ρ, si és una substància pura; o a la [[concentració]], c, d'aquesta substància quan es troba en [[dissolució]]. La constant de proporcionalitat, [α]^t_λ, depèn de la natura de la substància òpticament activa; de la temperatura, t; de la [[longitud d'ona]] de la llum, λ; i del [[dissolvent]] si la substància està en dissolució. Aquesta constant s'anomena ''rotació òptica específica'' o ''poder rotatori específic''.<ref name=GEC>{{GEC|0219739|activitat òptica}}</ref> La fórmula que ho relaciona tot per a substàncies en dissolució és deguda al físic francès [[Jean-Baptiste Biot]] i s'anomena [[llei de Biot]]:

[α]^t_λ i [α₀]^t_λ es consideren positius quan el pla de polarització de la llum gira en el mateix sentit que les busques d'un rellotge, negatiu en el cas contrari. Segons que tinguin poder rotatori positiu o negatiu, les substàncies són anomenades ''dextrogires'' o ''levogires''.<ref>{{ref-llibre |cognom=Fernández |nom=J |coautors=Pujal, M |títol=Iniciación a la física, |url= http://books.google.cat/books?id=Bfk4imJPqA4C&pg=PA420&dq=llei+de+biot+activitat+%C3%B2ptica&hl=ca&ei=WjDnTfbyGYKp8AORxOT1Cg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=3&ved=0CDkQ6AEwAg#v=onepage&q&f=false | editorial=Reverte |lloc=Barcelona |data=1992 |isbn=9788429142730}}</ref>

Formes cristal·lines del quars que són<br /> la imatge especular una de l'altra

L'activitat òptica fou descoberta el 1811 pel científic francès [[Francesc Aragó]] en els cristalls de [[quars]]. El 1822, l'astrònom anglès [[John Herschel|John F.W. Herschel]] descobrí que els cristalls de quars es presenten en formes cristal·lines que són imatge especular l'una de l'altra, i no són superposables, això condueix a la desviació del pla de la llum polaritzada i diferent per a cada forma.<ref>{{ref-llibre |cognom=Rodríguez |nom=J |coautors=Virgós, J.M |títol=Fundamentos de óptica ondulatoria |url= http://books.google.cat/books?id=C3MlCEpvxLAC&pg=PA154&dq=actividad+%C3%B3ptica&hl=ca&ei=LijnTfGwJcen8QO-0NHjCg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&sqi=2&ved=0CEAQ6AEwBA#v=onepage&q=actividad%20%C3%B3ptica&f=false | editorial=Universidad de Oviedo |lloc=Oviedo |data=1998 |isbn=9788483171172}}</ref> Després es descobrí el mateix fenomen en altres cristalls que també presentaven formes especulars diferents. Per tant aquesta ''activitat òptica dels cristalls'' és un fenomen degut a causa de la dissimetria del [[reticle cristal·lí]] i desapareix per [[fusió]], evaporació o dissolució.

El 1815 el físic francès [[Jean-Baptiste Biot]] descobrí un altre tipus d'activitat òptica, estudiant dissolucions de [[sacarosa]], [[càmfora]] i [[àcid tartàric|àcid tàrtric]], que persisteix sigui quin sigui l'estat físic de la substància.<ref>{{ref-llibre |cognom=Font |nom=J |títol=Els Premis Nobel de l'any 2001: cicle de conferències |url= http://books.google.cat/books?id=OL2_TL-aQrkC&pg=PA55&dq=activitat+%C3%B2ptica&hl=ca&ei=BynnTdjSOoOv8QOa_YyFCw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CDAQ6AEwATgK#v=onepage&q=activitat%20%C3%B2ptica&f=false | editorial=Institut d'Estudis Catalans |lloc=Barcelona |data=2002 |isbn=9788472836556}}</ref> El químic francès [[Louis Pasteur]] quan estudiava l'àcid tàrtric descobrí que es presentava en dos tipus de cristalls, cristalls polièdrics que eren imatge especular l'un de l'altre i no superposables. Separà de forma molt laboriosa els dos tipus de cristalls amb un microscopi i unes pinces, i després es dissolgué en aigua. Comprovà que les dissolucions eren òpticament actives i que desviaven la llum en sentit oposat però en la mateixa magnitud.<ref>{{ref-llibre |cognom=Weininger |nom=S.J |coautors=Stermitz, F.R |títol=Química orgánica |url= http://books.google.cat/books?id=O6YvtgAtXmcC&pg=PA130&dq=activitat+%C3%B2ptica+pasteur&hl=ca&ei=YSznTeTjD4aX8QPHnen4Cg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CC8Q6AEwAA#v=onepage&q&f=false | editorial=Reverté |lloc=Barcelona |data=1988 |isbn=9788429175271}}</ref> El 1860 deduí que, per aquestes substàncies, la causa no podia ésser altra que una dissimetria en l'estructura de la mateixa molècula i, per això, s'anomena ''activitat òptica molecular''. El 1874, [[Jacobus Henricus van 't Hoff]] i [[Joseph Achille Le Bel]], independentment, proposaren que el fenomen de l'activitat òptica podia ser explicat a partir de la disposició dels enllaços del carboni orientats segons els vèrtexs d'un [[tetraedre]] regular. Les substàncies òpticament actives existeixen en dues formes ([[enantiòmer|enantiòmers]]s) de propietats físiques exactament idèntiques a tots els altres punts de vista, però que difereixen pel signe de llur activitat òptica. Giren el pla de vibració de la llum el mateix angle però en sentits oposats. Hom diu que aquestes substàncies presenten el fenomen de la [[isomeria òptica]]. L'estudi de l'activitat òptica, en posar de manifest aquesta isomeria i tot el que sobre l'estructura molecular pot deduir-se'n, ha estat una eina poderosa que ha contribuït eficaçment a l'avançament de la química.<ref name=GEC/>

La [[radiació electromagnètica]] està constituïda per ones transversals on vibren un [[camp elèctric]] i un [[camp magnètic]] perpendiculars. Aquests camps produeixen en les molècules de les substàncies òpticament actives un moviment helicoidal dels electrons dels seus àtoms. Aquest moviment dels electrons és oscil·lant en consonància amb l'ona electromagnètica. Com que els electrons oscil·len, per la [[llei de Faraday|llei de Faraday-Henry]] emeten radiació electromagnètica, que s'anomena radiació dispersada. Aquesta radiació es pot demostrar que està en fase amb la radiació incident, però no oscil·la en els mateixos plans que la radiació incident. A la sortida de la substància òpticament activa emergeixen dues radiacions, la incident i la dispersada, que es combinen i, per això no tenen la mateixa direcció d'oscil·lació que la radiació incident, produint una rotació del pla de polarització.<ref>{{ref-llibre |cognom=Alonso |nom=M |coautors=Finn, E.J |títol=Física. Campos y ondas | editorial=Fondo Educativo Interamericano |lloc=México |data=1967 |volum=II |isbn=968-6630-02-3}}</ref>

| bgcolor="#D0D0D0" align=center colspan="10" |'''Poder rotatori específic d'alguns glúcids a 20 &nbsp;°C, dissolts en aigua'''

{{ORDENA:Activitat Optica}} <!--ORDENA generat per bot-->