1. 旋光現(xiàn)象和旋光度   
   一般光源發(fā)出的光，其光波在垂直于傳播方向的一切方向上振動(dòng)，這種光稱為自然光，或稱非偏振光;而只在一個(gè)方向上有振動(dòng)的光稱為平面偏振光。當(dāng)一束平面偏振光通過某些物質(zhì)時(shí)，其振動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變，此時(shí)光的振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)一定的角度，這種現(xiàn)象稱為物質(zhì)的旋光現(xiàn)象，這種物質(zhì)稱為旋光物質(zhì)。旋光物質(zhì)使偏振光振動(dòng)面旋轉(zhuǎn)的角度稱為旋光度。尼柯爾(Nicol)棱鏡就是利用旋光物質(zhì)的旋光性而設(shè)計(jì)的。

   
2. 影響旋光度的因素  
(1)溶劑的影響   
  旋光物質(zhì)的旋光度主要取決于物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)。另外，還與光線透過物質(zhì)的厚度，測量時(shí)所用光的波長和溫度有關(guān)。如果被測物質(zhì)是溶液，影響因素還包括物質(zhì)的濃度，溶劑也有一定的影響。因此旋光物質(zhì)的旋光度，在不同的條件下，測定結(jié)果通常不一樣。因此一般用比旋光度作為量度物質(zhì)旋光能力的標(biāo)準(zhǔn)，其定義式為:   
式中D表示光源，通常為鈉光D線，t為實(shí)驗(yàn)溫度，a為旋光度，L為液層厚度，單位為厘米，C為被測物質(zhì)的濃度(以每毫升溶液中含有樣品的克數(shù)表示)，在測定比旋光度 值時(shí)，應(yīng)說明使用什么溶劑，如不說明一般指水為溶劑。  

 
(2)溫度的影響   
   溫度升高會(huì)使旋光管膨脹而長度加長，從而導(dǎo)致待測液體的密度降低。另外，溫度變化還會(huì)使待測物質(zhì)分子間發(fā)生締合或離解，使旋光度發(fā)生改變。通常溫度對旋光度的影響，可用下式表示:   
式中t為測定時(shí)的溫度，Z為溫度系數(shù)。  
不同物質(zhì)的溫度系數(shù)不同，一般在-(0.01～0.04)℃-1之間。為此在實(shí)驗(yàn)測定時(shí)必須恒溫，旋光管上裝有恒溫夾套，與超級恒溫槽連接。 

  
(3)濃度和旋光管長度對比旋光度的影響   
   在一定的實(shí)驗(yàn)條件下，常將旋光物質(zhì)的旋光度與濃度視為成正比，因?yàn)閷⒈刃舛茸鳛槌?shù)。而旋光度和溶液濃度之間并不是嚴(yán)格地呈線性關(guān)系，因此嚴(yán)格講比旋光度并非常數(shù)，在精密的測定中比旋光度和濃度間的關(guān)系可用下面的三個(gè)方程之一表示:   
式中q為溶液的百分濃度;A，B，C為常數(shù)，可以通過不同濃度的幾次測量來確定。   
旋光度與旋光管的長度成正比。旋光管通常有10cm、20cm、22cm三種規(guī)格。經(jīng)常使用的有10cm長度的。但對旋光能力較弱或者較稀的溶液，為提高準(zhǔn)確度，降低讀數(shù)的相對誤差，需用20cm或22cm長度的旋光管。

   
3. 使用注意事項(xiàng)   
   全自動(dòng)旋光儀在使用時(shí)，需通電預(yù)熱幾分鐘，但鈉光燈使用時(shí)間不宜過長。   
旋光儀是比較精密的光學(xué)儀器，使用時(shí)，儀器金屬部分切忌沾污酸堿，防止腐蝕。光學(xué)鏡片部分不能與硬物接觸，以免損壞鏡片。不能隨便拆卸儀器，以免影響精度。

  
4. 全自動(dòng)溫控旋光儀結(jié)構(gòu)及測試原理  
  目前進(jìn)口品牌ATAGO(愛拓)生產(chǎn)的全自動(dòng)旋光儀，其“超快的"響應(yīng)時(shí)間----60秒，測量速度比傳統(tǒng)產(chǎn)品提升15倍。

●外形小巧：

POL-1/2全自動(dòng)旋光儀體積相當(dāng)于傳統(tǒng)旋光儀的一半，使得具有不可比擬的安裝靈活性。

●工作：

空心軸電機(jī)直接帶動(dòng)檢測器旋轉(zhuǎn)，響應(yīng)時(shí)間為60°/秒，測量速度比傳統(tǒng)產(chǎn)品替身15倍。

●操作簡單：

LCD觸屏讓操作更容易；

USB接口讓數(shù)據(jù)傳輸變得更方便；

可直接對樣品進(jìn)行控溫。

●zui高精度：

全自動(dòng)旋光儀采用光學(xué)技術(shù)，達(dá)到0.0001°的*分辨率。

●控溫：

標(biāo)配帕爾貼溫控系統(tǒng)，對樣品進(jìn)行控溫。

●符合認(rèn)證要求：

免費(fèi)提供3Q認(rèn)證文件，且符合相關(guān)認(rèn)證需求。

●溫度控制：

采用帕爾貼溫度控制組件，可*包住方形旋光管底部和兩面?zhèn)缺?，?shí)現(xiàn)快速的溫度控制，樣品溫度越接近設(shè)計(jì)溫度，得到穩(wěn)定結(jié)果所用的時(shí)間越短。

●內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

LED光源提供589nm標(biāo)準(zhǔn)波長，壽命更長，維護(hù)保養(yǎng)所需的時(shí)間和費(fèi)用會(huì)大幅減少。光敏二極管，只需10%的透光率即可保證準(zhǔn)確測量。旋光管，除了標(biāo)準(zhǔn)的方形旋光管外，也可根據(jù)需要選用圓形旋光管，全自動(dòng)旋光儀的旋光管的長度從10nm到100nm不等，可輸入儀器以便計(jì)算比旋光。

●附件：

可以跟進(jìn)用戶提供不同尺寸旋光管，溫控組件TCS-1，打印機(jī)DP-AD24

    由旋光儀測得的旋光度，甚至旋光方向，不僅與物質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān)，而且與測定的條件有關(guān)。因?yàn)樾猬F(xiàn)象是偏振光透過旋光性物質(zhì)的分子時(shí)所造成的。透過的分子愈多，偏振光旋轉(zhuǎn)的角度愈大。因此，由旋光儀式測得的旋光度與被測樣品的濃度（如果是溶液），以及盛放樣品的管子（旋光管）的長度密切相關(guān)。通常，規(guī)定旋光管的長度為1dm，待測物質(zhì)溶液的濃度為1g/mL，在此條件下測得的旋光度叫做該物質(zhì)的比旋光度，用[α]表示。比旋光度僅決定于物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，因此，比旋光度是物質(zhì)*的物理常數(shù)。

    在實(shí)際工作中，常?？梢杂貌煌L度的旋光管和不同的樣品濃度測定某物質(zhì)溶液的旋光度α，并按下式進(jìn)行換算得出該物質(zhì)的比旋光度[α]。
[α] = α/ l* C
式中：C--溶液的濃度（g/mL）；l--旋光管長度（dm）。
若被測物質(zhì)是純液體，則按下式進(jìn)行換算。 
[α] = α/ l* ρ
式中：ρ--液體的密度。

因偏振光的波長和測定時(shí)的溫度對比旋光度也有影響，故表示比旋光度時(shí)，還要把溫度及光源的波長標(biāo)出，將溫度寫在[α]的右上角，波長寫在左下角，即。溶劑對比旋光度也有影響，故也要注明所用溶劑。例如某物質(zhì)的比旋光度為：（C,1,CH3OH），這說明該物質(zhì)的比旋光度為右旋98.3，測定時(shí)的溫度為20℃，使用D鈉光，溶劑為甲醇，溶液濃度為1%。

附上:

POL-1/2自動(dòng)旋光儀使用說明說書

基本操作

開機(jī)

●開機(jī)前檢查

  檢測各管路、部件是否連接完好，旋光管內(nèi)是否無異物。然后蓋上樣品室蓋板。

●打開開關(guān)

  打開電源開關(guān)（電源開關(guān)位置見主機(jī)后視圖）

●儀器預(yù)熱及初始化

  打開電源開關(guān)后，屏幕上會(huì)出現(xiàn)“Now Initializing"的字樣，此時(shí)儀器自動(dòng)運(yùn)行一系列初始化檢測，大約5-10分鐘后屏幕會(huì)進(jìn)入測量界面。

  本儀器采用LED光源，較傳統(tǒng)鹵素?zé)粲懈斓念A(yù)熱時(shí)間。

關(guān)機(jī)

●關(guān)機(jī)前檢查

檢查樣品室，在關(guān)機(jī)時(shí)不得有樣品留在樣品室內(nèi)。

●關(guān)閉電源

  關(guān)閉電源開關(guān)

測量操作方法

歸零

歸零是校正旋光度偏差的一種操作，這種偏差一般是用于所用旋光管或溶液干擾而產(chǎn)生的旋光度的微小偏移。

歸零操作方法

1. 取純?nèi)軇┲糜谛夤軆?nèi)。
2. 將裝有溶劑的旋光管放入旋光儀樣品室，并蓋好樣品室蓋板。
3. 按"Blank"鍵，稍候會(huì)顯示穩(wěn)定的旋光度（或者Stable字樣出現(xiàn)） 會(huì)顯示屏上會(huì)顯示旋光度數(shù)值為0.0000°。
4. 
   

1. 將旋光管取出樣品室。

樣品測量

1. 將樣品裝入已進(jìn)行過歸零操作的旋光管內(nèi)。
2. 
   
3. 將旋光管放入樣品室，并蓋好樣品室蓋板。
4. 
   

3、當(dāng)屏幕上顯示數(shù)值穩(wěn)定時(shí)就完成了一次測量。

在常規(guī)測量見面中按屏幕下方的“MODE"鍵，選擇列表中的旋光度測量（Rotation）。然后就會(huì)顯示旋光度測量界面。

旋光度的測量范圍為±90°?；蛘遺ui高可達(dá)到±99.9999°，比如測量樣品濃度過高等原因（zui高可顯示數(shù)值受儀器顯示方式限制）。

注意：當(dāng)顯示數(shù)值超過±90°時(shí)，取出樣品后儀器的示數(shù)不會(huì)回歸到0.0000°。因?yàn)閮x器的傳感器會(huì)認(rèn)為此時(shí)的測量環(huán)境并非常規(guī)環(huán)境。為使儀器正常使用，需關(guān)機(jī)后再開機(jī)，使儀器重新初始化并自動(dòng)檢測方可。

比旋度的測量

當(dāng)進(jìn)行比旋度測量時(shí)，樣品的濃度和旋光管光程長度需要正確輸入（詳見后續(xù)參數(shù)設(shè)定界面說明）。

1、在常規(guī)測量界面中按“MODE"鍵，更改測量項(xiàng)目列表中的選項(xiàng)，選擇比旋度（Specific rotation）。

比旋度的顯示值范圍為0.0000至99.999。顯示值的位數(shù)可從3至5位數(shù)間選擇切換。

比旋度[α]可由以下公式計(jì)算得到：

[α]_t^λ=（100×α）/(c×L)

α：旋光度

t：測量溫度（℃）

λ：測量光源波長（本儀器采用589nm光源）

L：光程長（mm）

c:樣品濃度（g/mL）

濃度測量

當(dāng)進(jìn)行濃度測量時(shí)，樣品的比旋光度[α]和旋光管光程長度需要正確輸入（詳見后續(xù)參數(shù)設(shè)定界面說明）。

1、在常規(guī)測量界面中按“MODE"鍵，更改測量項(xiàng)目列表中的選項(xiàng)，選擇濃度（Concentration）。

比旋度的顯示值范圍為0.00000至999.999。顯示值的位數(shù)可從6至5位數(shù)間選擇切換。

濃度c（g/mL）可由以下公式計(jì)算得到：

c=（100×α）/(L×[α]_t^λ)

α：旋光度

t：測量溫度（℃）

λ：測量光源波長（本儀器采用589nm光源）

L：光程長（mm）

[α]tλ:比旋度

糖度測量

當(dāng)進(jìn)行糖度測量時(shí)，旋光管光程長度需要正確輸入（詳見后續(xù)參數(shù)設(shè)定界面說明）。

1、在常規(guī)測量界面中按“MODE"鍵，更改測量項(xiàng)目列表中的選項(xiàng)，選擇糖度（Suger scale）。

糖度S（°Z）的顯示值范圍為0.00至±999.99。顯示值的位數(shù)可從5至2位數(shù)間選擇切換。

英文說明書P24  fig.13糖度測量界面

糖度S（°Z）可由以下公式計(jì)算得到：

S=(10000×α)/(17.313×L)

α：旋光度

L：光程長（mm）

純度測量

當(dāng)進(jìn)行純度測量時(shí)，樣品比旋度[α]、旋光管光程長度以及使用折光儀測得的樣品白力度（Brix）需要正確輸入（詳見后續(xù)參數(shù)設(shè)定界面說明）。

1、在常規(guī)測量界面中按“MODE"鍵，更改測量項(xiàng)目列表中的選項(xiàng)，選擇純度（Purity）。

純度可由以下公式計(jì)算得到：

Pr(%)=(W/Brix)×100

W=-3.58×10^-8×c⁴+1.6245×10^-5×c³-4.02086×10^-3×c²+1.00464635×c(Wt%)

Brix:由折光儀得到的糖度，需輸入（%）

c:測量得到的濃度

維護(hù)

●樣品室污染

立刻將樣品室內(nèi)的泄露樣品抽除，擦拭干凈。不必?fù)?dān)心電路故障，樣品室下部沒有安裝電子部件。

●光強(qiáng)檢測

本儀器采用LED燈作為光源

如果儀器反饋較低，請檢測光源強(qiáng)度。操作方法為：在測量環(huán)境設(shè)定界面按CHECK鍵，光源強(qiáng)度（intesity）應(yīng)該不低于25000，如果顯示值低于此數(shù)值請ATAGO工程師協(xié)助。

●循環(huán)水泄露

如果恒溫循環(huán)水浴的管路或連接部漏水，應(yīng)理解關(guān)閉循環(huán)水浴開關(guān)，切斷供水。雖然樣品室內(nèi)部沒有電路，但出于安全考慮也應(yīng)該關(guān)掉儀器電源開關(guān)，將水抽除，讓潮濕的部分*干燥。如果操作后儀器仍然無法開機(jī)，請ATAGO工程師協(xié)助。