Drehung der Schwingungsebene von linear polarisiertem Licht

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Ich hab hier ein leichtes verständnisproblem bei dem ich aber gar keinen Lösungsansatz habe. Nicht im geringsten.

Hier das Problem:

Wieso drehen chirale Verbindungen die Schiwgungsebene von linear polarisiertem Licht?

Ich habe dazu nicht mal den kleinsten Hinweis für einen Ansatzt einer Erklärung.

MfG

Enthalpus

Wink

Gast

hi

meinst du das?

Tanzen

Nikolas

Da wird es leider auch nur beschrieben und nicht erklärt. Ich würde mich auch dafür interessieren, aber ich gehe eher davon aus, dass man da ein paar Semester Chemie und/oder Physik studiert haben muss, um das verstehen zu können.

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Genau das habe ich gemeint.
Aber das was hinter dem Link "erklärt wird" ist stupides Fakten aufsagen.
Und diese Fakten sind mir auch bekannt. Sogar in einer etwas auführlicheren Form.
Ich hätte gerne aber eine Antwort auf das, warum?

Wäre über Antworten höchst erfreut

MfG

Enthalpus

Wink

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

@Enthalpus-Laplacus

Stichwort: Zirkulare Doppelbrechung an Kristallen und Molekülen
mit fehlendem Inversionszentrum!

Als angehender Physiker hast Du sicher Zugriff auf eine Universitätsbibliothek.
Schau mal in Lehbüchern über Optik nach, z.B.

Born, Wolf: Principles of Optics

oder wenn dir eine phänomenologische Erklärung reicht

Arnold Sommerfeld: Vorlesungen über Theoretische Physik, Band 4.

Ein Blick in den Landau Lifshitz, Elektrodynamik makroskopischer Körper
könnte sich auch lohnen.

Wenn Du was passendes gefunden hast, dann schreib alles mal für
Physiker verständlich hier auf, es würde mich auch interessieren.
Allerdings habe ich zur Zeit nur den Sommerfeld zur Hand und kann
in den anderen Büchern nicht selbst nachschlagen.

Also, die Fleißarbeit bleibt bei dir hängen Big Laugh

Gruß von Bruce

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

@Bruce:

Danke für den Hinweis.
Das wird jetzt aber etwas dauern bis ich mir das zu gemüte ziehe. Bereite mich nämlich zur Zeit auf ne Prüfung in Organischer Chemie vor die ich im Januar dann machen muss und ich will den Chemie Quatsch spätestens bis ende Dezember können. Und dat ist echt viel!!

Aber ich denke mal das ich hier nächste Woche eine kleine Abhandlung zum Thema posten werde.

MfG

Enthalpus

p.s.
Was ist ein Inversionszentrum?
Ich kenne bei Molekülen nur den Begriff des Chiralitätszentrums, das für asymetrische Atome benutzt wird.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Inversionszentrum:
Wähle einen beliebigen Punkt P in der Elementarzelle eines Kristallgitters
als Ursprung eines Koordinatensystems und berechne die Ortsvektoren r der
Gitterplätze relativ zu P. Falls P so gewählt werden kann, daß die
Inversionabbildung I(P):r -> -r Gitterplätze auf Gitterplätze abbildet,
d.h. das Gitter invariant unter dieser Transformation ist, dann nennt man
den Punkt P Inversionszentrum des Kristallgitters.

Auch für ein gegebens Molekül kann man versuchen ein Inversionszentrum zu finden.

Das Kristallgitter des Quarz (SiO2) hat z.B. kein Inversionszentrum und
deswegen können Quarzkristalle "optisch aktiv" sein, d.h. die Polarisationsebene
von linear polarisiertem Licht drehen. Rohrzuckermoleküle haben ebenfalls
kein Inversionszentrum und weisen deswegen ebenfalls optische Aktivität auf.

Die Drehung der Schwingungsebene kommt durch die unterschiedliche Phasengeschwindigkeit
für rechts und linkszirkular polarisierte elektromagnetische Strahlung im optisch
aktiven Medium zustande. Die unterschiedlichen Phasengeschwindigkeiten für die
beiden zirkularen Polarisationen ergeben sich aus dem Fehlen eines Inversionszentrums.
Ich weiß zur Zeit aber nicht, wie man das physikalisch präzise begründet. Das kannst Du
wahrscheinlich in dem Buch von Born und Wolf nachlesen.

Gruß von Bruce

P.S.
Organische Chemie im Vordiplom, d.h. Pauken bis der Arzt kommt Kotzen

?
Mein Beileid ist dir sicher Big Laugh

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

@Bruce:

Nö, im Vordiplom hatten wir Anorganische und Allgemeine Chemie.
Im HAUPTSTUDIUM:
- Organische Chemie
- Physikalische Chemie und
- Biophysikalische Chemie.

Big Laugh

MfG

Enthalpus

p.s.
Bin grad im fünften und muss Physikalische Chemie und Organische Chemie machen.

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Nun bin ich aber ein bischen erstaunt geschockt

Du studierst im fünften Semester Physik und hast keinen blassen
Schimmer davon (jedenfalls hast Du das oben behauptet) wie
Doppelbrechung und "Optische Aktivität" physikalisch zu erklären sind?

Das kann doch nicht sein, Du studierst bestimmt Chemie oder?

Gruß von Bruce

Enthalpus-Laplacus · Anmeldungsdatum: 02.12.2004 Beiträge: 271 Wohnort: Bavaria

Keine Angst bin keiner von der Gegenfront , Big Laugh

Ich studiere Physikalische Technik, Schwerpunkt Phys. Technologien.
Da muss man sich auch mit so nem Mist Quälen.

Bevor du Fragst gebe ich schon mal die Antwort:
Physikalische Technik ist ein Studiengang der mit einem Dipl. Ing. (FH) abschließt.
Der Studiengang wurde/wird von der Deutschen Physikalischen Gesellschaft geschaffen/unterstützt.
Es ist ein Studiengang der im Gegensatz zu Maschinenbau oder Elektrotechnik einen sehr großen Anteil an Naturwissenschaftlichen Fächern hat.
Sprich wir haben viel mehr Mathematik, Physik, Chemie, als andere Dipl. Ing´s.
Wir behandeln zum Beispiel die Quantenmechanik, Festkörperphysik und die SRT in Physik, was sonst keine Ing.´s machen.
Wir haben daneben aber auch viele Ing. Fächer wie:
Elektronik, Regelungstechnik, Messtechnik,

Ich liste dir mal Unsere Fächer Auf.
Grundstudium
1. Semester:
Mathe 1.1,
Physik 1.1 (Mechanik),
Technische Elektrizitätslehre,
Chemie 1 mit Praktikum,
Informatik 1.1 (Informations Theorie, Programmieren)

2. Semester
Mathe 1.2,
Physik 1.2 (Thermodynamik),
Elektronik 1 (Halbleiterphysik, Bauelemente),
Werkstoffkunde 1 (Metalle),
Chemie 1 mit Praktikum,
Informatik 1.2 (Informations Theorie, Programmieren)

Hauptstudium:

3. Praxissemester

4. Semester
Mathe 2.1,
Physik 2 (Elektrodynamik, usw.),
Elektronik 2 (Schaltungstechnik),
Organische Chemie,
Werkstoffkunde 2 (Halbleitertechnologien),
Technische Mechanik 1.1,
Betriebswirschaft,
Informatik 2 (Neuronale Netze)

5. Semester
Mathe 2.2
Physikalische Chemie
BWL
Technische Mechanik (Festigkeitslehre, so Biegemomente usw.)
Regelungstechnik
Messtechnik
Technische Thermo und Fluiddynamik

6. Praxissemester
Mache ich nächstes Semester:

7/8.
Festkörperphysik
QM
SRT
Lasertechnik
Kern-/Strahlungstechnik
Computersimulation
Sensor/Aktor Technik
Technische Akustik
mehr fällt mir nicht ein, habs ja noch nicht gehabt Big Laugh

Hoffe das du jetzt aufgeklärt bist.

Zum Thema optische Aktivität,
mir ist schon klar das der Vorgang mit Dipolmomenten an Unsymmetrischen (siehe H2O, HCl, Glycerinaldehyd, Arabinose, Milchzucker, Erythrose, usw.) Molekülen zu Tun hat.
Wollte nur den genauen zusammenhang.

MfG

Enthalpus

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Na gut, da bin ich beruhigt.
Bei so vielen Fächern muß man notwendigerweise auf manches verzichten.

Gruß von Bruce