立體化學與手性
平面偏振光
燈或太陽發出的普通光是一團雜亂:它的波同時上下、左右以及介於其間的各個方向振動。現在想象讓它穿過一個濾片,只放行在單一方向振動的波,就像把一根繩子穿過柵欄的窄縫,讓只剩上下擺動得以通過。出來的就是平面偏振光。
平面偏振光是電場只在一個平面內振盪、而非隨機在所有平面內振盪的光。偏振濾片(與偏光太陽鏡裡的同類)通過吸收除與其軸對齊之外的所有振動來產生它。這種整齊的單平面光是研究手性的關鍵工具,因為手性分子對它的響應是普通非偏振光無法揭示的:當光束穿過單一對映體的溶液時,它的偏振平面被逐漸旋轉。
因此,平面偏振光是旋光儀核心的探針。通過測量平面被扭轉了多少,化學家就能探測並量化旋光性、區分對映體、估量手性樣品的純度。同樣的物理也解釋了為什麼偏光太陽鏡能減少眩光、為什麼某些薄膜和晶體在交叉濾片之間會泛出彩色——但對有機化學家來說,它最大的用處是讀出分子的手性。
在旋光儀中,光先經過一個起偏器變成平面偏振光,再穿過樣品管,然後到達第二個濾片(檢偏器),化學家旋轉它直到光重新最亮——轉過的角度就是旋光度。
單平面光束是揭示分子手性的探針。
平面偏振光是工具,而非分子的性質。分子的性質是旋光性(它旋轉這種光的傾向)。要把探針和被探測的對象區分開。
又稱
另見