AKTIVITAS OPTIS

AKTIVITAS OPTIS

Aktivitas optis adalah kemampuan zat tertentu untuk memutar bidang

cahaya terplarisasi bidang pada saat cahaya melintas melalui kristal, zat cair atau larutan. Hal ini terjadi bila mlekul zat tidak simetris, sehingga molekul-molekul tersebut dapat memiliki dua bentuk srtuktur yang berbeda, masing-masing merupakan pencerminan yang lain.

Ditinjau dari keaktifan optiknya, senyawa dibedakan atas dua yaitu senyawa yang bersifat optis aktif dan optis pasif. Jika cahaya terpolarisasi bidang dilewatkan pada suatu cairan yang mengandung senyawa yang bersifat optis aktif maka bidang polarisasi ini diputar ke kiri atau ke kanan. Tetapi jika senyawa cairan optis pasif, bidang polarisasi cahaya tidak akan diputar. Sifat optis aktif senyawa bergantung pada sudut putar jenis cahaya yang melaluinya. Seperti contohnya yaitu larutan gula memiliki sifat optis aktif sehingga dapat memutar arah bidang

polarisasi tanpa medan magnet dan dengan medan magnet.

Makin besar sudut putar jenisnya maka senyawa itu makin bersifat optis oktif. Berbagai jenis cairan organik dan anorganik mempunyai sifat optis aktif yang berarti dapat memutar bidang polarisasi cahaya yang melaluinya. Besar sudut putar jenis bergantung pada panjang lintasan cahaya yang melalui medium, dan konsentrasi zat aktif dalam cairan. Sifat optis aktif suatu cairan sangat berguna untuk diketahui. Dalam bidang kimia sifat optis aktif berguna untuk

membedakan berbagai jenis molekul organik.

Prinsip dasar polarimetris ini adalah pengukuran daya putar optis suatu zat yang menimbulkan terjadinya putaran bidang getar sinar terpolarisir. Pemutaran bidang getar sinar terpolarisir oleh senyawa optis aktif ada 2 macam, yaitu :

1. Dexro rotary (+), jika arah putarnya ke kanan atau sesuai putaran

jarum jam dengan kecepatan phase c₀/ n₊.

2. Levo rotary (-), jika arah putarnya ke kiri atau berlawanan dengan

putaran jarum jam dengan kecepatan phase c₀/ n_-.

                        Persamaan untuk polarimeter dengan sudut putar  diperoleh persamaan

ρ=π(n_-n+)l0

Dengan d adalah jarak.

                        Jika n₊< n_- ρ  akan berharga positif sehingga rotasinya akan searah dengan vector medan listrik dari polarisasi sirkuler kanan gambar a.

\

Keterangan gambar a karena perbedaan kecepatan dari kedua polarisasi sirkuler.

                        Keadaan sirkuler dan linier mempunyai nilai-nilai khusus +/- 1dan nol. Nilai e = +1 menunjukkan keadaan terpolarisasi sirkular tangan kanan dimana e = -1 menunjukkan keadaan terpolarisasi sirkular tangan kiri. Ketika e = 0 gelombang-gelombang cahaya terpolarisasi linier. Kasus-kasus khusus ini digambarkan sebagai berikut.

 

Efek faraday

Efek faraday ini muncul karena adanya getaran polarisasi yang terdapat pada medan magnet statis. Sudut rotasi sebanding dengan  jarak dan daya rotasi ρ  (sudut per satuan panjang) sebanding dengan kerapatan fluks magnetic pada arah dari gelombang propagasi. Efek faraday  merumuskan bahwa perubahan polarisasi akan sebanding dengan perubahan medan magnet yang mengenai bahan.

 

Rumus                                       

Dengan E, B, V, d berturut-turut adalah perubahan arah getar cahaya, medan

magnet (1T= 104 G), V konstanta Verdet (min/G-cm), tebal lintasan (cm).

Pada gambar dapat dijelaskan bahwa putaran polarisasi pada sebuah medium memperlihatkan effek faraday.

            Putaran diatur oleh arah medan magnet untuk V > 0 putaran adalah arah dari putaran kanan dari medan magnet. Ketidak sesuaian optic aktif putaran bukan membalikkan arah gelombang propagasi. Ketika gelombang mengikuti gelombang faraday memantul kembali ke titik awal dan yang satunya lagi kea rah berlawanan. Peristiwa ini mengalami 2 rotasi.

            Persamaan medium untuk material memperlihatkan effek faraday

 

Rumus  

Dimana B adalah  kerapatan fluk magnetik

γ  merupakan konstanta dr medium yang disebut  koefisien magnetogyration. Hubungan ini dari interaksi dari medan magnet static B dari gerak electron yang dipengaruhi oleh medan listrik oprik E. Untuk membuat sebuah analogi dari effek faraday dan optik aktif. Ketentuan analogi dari effek faraday dan optic aktif menjadi

Dimana

            Dari analogi ini dapat disimpulkan bahwa kekuatan rotasi dari medium faraday adalah

Diperoleh konstanta Verdet ( daya putar per satuan kerapatan fluks magnetic.