التشتت الدوراني البصري

في علم البصريات ، يُعرف التشتت الدوراني البصري بأنه تغير الدوران النوعي لوسط ما بالنسبة لطول موجة الضوء . وعادةً ما يُوصف هذا التشتت بالعلاقة التجريبية التي وضعها الفيزيائي الألماني بول درود : ^{[ 1 ]}

$${\displaystyle [\alpha ]_{\lambda }^{T}=\sum _{n=0}^{\infty }{\frac {A_{n}}{\lambda ^{2}-\lambda _{n}^{2}}}}$$

أين${\displaystyle [\alpha ]_{\lambda }^{T}}$الدوران النوعي عند درجة الحرارة${\displaystyle T}$والطول الموجي${\displaystyle \lambda }$، و${\displaystyle A_{n}}$و${\displaystyle \lambda _{n}}$هي ثوابت تعتمد على خصائص الوسط.

للتشتت الدوراني البصري تطبيقات في الكيمياء العضوية فيما يتعلق بتحديد بنية المركبات العضوية. ^{[ 2 ]}

عندما يمر الضوء الأبيض عبر مستقطب ، يعتمد مقدار دوران الضوء على طول موجته . تدور الأطوال الموجية القصيرة أكثر من الأطوال الموجية الأطول، لكل وحدة مسافة. ولأن طول موجة الضوء يحدد لونه، يُلاحظ تغير اللون مع المسافة عبر الأنبوب. يُطلق على هذا التغير في الدوران النوعي تبعًا لطول الموجة اسم التشتت الدوراني البصري. في جميع المواد، يتغير الدوران بتغير طول الموجة. وينتج هذا التغير عن ظاهرتين مختلفتين تمامًا. الأولى تُفسر في معظم الحالات الجزء الأكبر من التغير في الدوران، ولا ينبغي تسميتها بدقة بالتشتت الدوراني. فهي تعتمد على حقيقة أن النشاط البصري هو في الواقع انكسار دائري مزدوج . بعبارة أخرى، تنقل المادة النشطة بصريًا الضوء المستقطب دائريًا يمينًا بسرعة مختلفة عن الضوء المستقطب دائريًا يسارًا.

بالإضافة إلى هذا التشتت الزائف الذي يعتمد على سمك المادة، هناك تشتت دوراني حقيقي يعتمد على التغير مع الطول الموجي لمعاملات الانكسار للضوء المستقطب دائريًا يمينًا ويسارًا.

بالنسبة للأطوال الموجية التي تمتصها العينة النشطة بصريًا، يتم امتصاص المكونين المستقطبين دائريًا بدرجات متفاوتة. يُعرف هذا الامتصاص غير المتساوي باسم ثنائية اللون الدائرية . تتسبب ثنائية اللون الدائرية في تحويل الضوء المستقطب خطيًا الساقط إلى ضوء مستقطب إهليلجيًا . ترتبط هاتان الظاهرتان ارتباطًا وثيقًا، تمامًا كما هو الحال بين الامتصاص والتشتت العاديين. إذا عُرف طيف التشتت الدوراني البصري بالكامل، يُمكن حساب طيف ثنائية اللون الدائرية، والعكس صحيح.