旋光现象分析报告与应用探究
旋光现象的实验报告
旋光现象的实验报告
《旋光现象的实验报告》
在化学实验室中，我们进行了一项关于旋光现象的实验。
旋光现象是一种光学
现象，当光线通过具有手性分子结构的物质时，会发生旋光现象，即光线的偏
振方向会发生改变。
这种现象在化学和生物学领域中具有重要的应用价值。
实验中，我们使用了一台旋光仪和一些手性分子溶液。
首先，我们将手性分子
溶液倒入旋光仪的样品室中，然后通过旋光仪测量光线通过样品后的偏振角度。
我们发现，不同手性分子溶液会导致光线的偏振角度发生不同程度的改变，这
说明手性分子的空间结构对光线偏振起到了重要的影响。
通过这次实验，我们深刻理解了旋光现象的原理和特点。
我们也意识到了手性
分子在化学和生物学领域中的重要作用，特别是在药物合成和生物分子研究中。
这项实验为我们打开了一扇了解光学现象和手性分子的新窗口，也为我们今后
的科研工作提供了重要的参考和启发。
通过这次实验，我们不仅学到了理论知识，更重要的是培养了实验操作的能力
和科学思维的方法。
我们相信，在老师的指导下，我们将能够在未来的科学研
究中取得更加优异的成绩。
旋光仪的实验报告
旋光仪的实验报告旋光仪的实验报告引言：旋光仪是一种常用的实验仪器，用于测量物质对光的旋光性质。
本实验旨在通过使用旋光仪，探究不同物质对光的旋光现象，并分析其原理和应用。
一、实验原理旋光现象是指光在穿过某些物质时，光线的偏振方向会发生旋转的现象。
这种旋转是由物质分子结构引起的，与物质的化学成分和浓度有关。
旋光仪通过测量光线旋转的角度来定量描述物质的旋光性质。
二、实验步骤1. 准备工作：将旋光仪放置在水平台上，并调整仪器使其水平。
打开仪器电源，预热一段时间。
2. 校准仪器：使用标准样品进行仪器校准，调整仪器使其读数为零。
3. 测量样品：将待测样品注入旋光仪的样品池中，调整仪器使其读数稳定。
记录读数并计算旋光角度。
4. 重复测量：为了提高测量的准确性，重复测量样品多次，并计算平均值。
三、实验结果与分析在实验中，我们选择了苏丹红溶液和蔗糖溶液作为样品进行测量。
1. 苏丹红溶液苏丹红溶液是一种有机化合物，它具有旋光性质。
通过实验测量，我们得到了苏丹红溶液的旋光角度为+10度。
这表明苏丹红溶液是右旋光物质，即光线在其通过时会顺时针方向旋转。
2. 蔗糖溶液蔗糖溶液是一种常见的旋光物质。
通过实验测量，我们得到了蔗糖溶液的旋光角度为-5度。
这表明蔗糖溶液是左旋光物质，即光线在其通过时会逆时针方向旋转。
通过对实验结果的分析，我们可以得出结论：不同物质对光的旋光性质不同，旋光角度的正负号表示旋光方向的顺逆时针。
这些旋光性质与物质的结构和浓度有关。
四、实验应用旋光仪在化学、生物、医药等领域有着广泛的应用。
1. 化学领域旋光仪可以用于测定化学反应中物质的旋光性质，从而判断反应的进行程度和产物的结构。
这对于有机合成和药物研发具有重要意义。
2. 生物领域生物体内的一些有机分子，如蛋白质和糖类，具有旋光性质。
通过旋光仪的测量，可以了解这些分子在生物体内的结构和功能。
3. 医药领域旋光仪可以用于药物的质量控制和药效评价。
药物的旋光性质可以帮助判断其纯度和活性，从而确保药物的质量和疗效。
旋光现象的实验报告
一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 测量旋光物质的旋光度，分析其旋光性质。
4. 了解旋光现象在化学、医药等领域的应用。
二、实验原理旋光现象是指线偏振光通过某些物质（尤其是含有不对称碳原子物质，如蔗糖）的溶液或某些晶体（如石英）后，其振动面（偏振面）会旋转一定角度的现象。
这种现象称为旋光现象，旋转的角度称为旋光度。
旋光度与旋光物质的浓度、溶液的厚度以及所用光的波长有关。
对于有机物质的溶液，旋光度Q与光线在溶液中通过的距离l（单位为分米）和浓度c（单位为g/100ml）成正比，即Q = αlc，其中α是该溶液在t时对某一波长单色光的旋光率。
三、实验器材1. 旋光仪2. 旋光样品（如蔗糖溶液、石英晶体等）3. 光源（如钠光灯）4. 移液管5. 量筒6. 烧杯7. 滤纸8. 胶头滴管四、实验步骤1. 旋光仪的调试：- 打开旋光仪电源开关，预热5～10分钟，待完全发出钠黄光后方可观察使用。
- 调节旋光仪的零点，使光路中无旋光物质时，指针指向零位。
2. 旋光样品的配制：- 准确称取一定量的旋光样品，在烧杯中加入适量溶剂（如水、乙醇等），搅拌使其溶解。
- 将溶液转移至量筒中，定容至刻度线，摇匀。
3. 旋光度的测定：- 用移液管吸取一定量的旋光样品，放入旋光仪的样品管中。
- 转动旋光仪的旋钮，使光路中通过旋光样品。
- 观察指针的偏转，记录下指针所指的角度，即为旋光度。
4. 重复实验：- 重复上述步骤，分别测定不同浓度或不同样品的旋光度。
五、实验结果与分析1. 旋光度的测定结果：- 蔗糖溶液的旋光度为：+53.6°- 石英晶体的旋光度为：+34.2°2. 旋光现象分析：- 蔗糖溶液具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。
- 石英晶体也具有旋光性，其旋光度为正值，表明其为右旋物质。
六、实验结论1. 旋光现象是由于线偏振光通过旋光物质时，其振动面发生旋转而产生的。
旋光反应实验报告
一、实验目的1. 理解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过旋光法测定溶液的旋光度，了解旋光度与溶液浓度之间的关系。
4. 利用旋光法研究蔗糖转化反应的速率常数。
二、实验原理旋光现象是指当线偏振光通过某些具有旋光性的物质时，光的传播方向发生旋转的现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质，如蔗糖、葡萄糖等。
旋光性物质的旋光度与溶液的浓度、光程长度以及偏振光的波长有关。
旋光反应的速率常数可以通过以下公式计算：k = (ln(t1/2) / t1/2) / (2πλl / [α])式中：k 为反应速率常数；t1/2 为反应的半衰期；λ 为偏振光的波长；l 为光程长度；[α] 为旋光性物质的比旋光度。
三、实验仪器与试剂1. 旋光仪2. 蔗糖溶液3. 葡萄糖溶液4. 果糖溶液5. 酸性介质6. 容量瓶7. 移液管8. 滤纸9. 温度计四、实验步骤1. 将蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液分别配制成一定浓度的溶液。
2. 使用旋光仪测定不同浓度溶液的旋光度。
3. 在酸性介质中进行蔗糖转化反应，并定时取样测定溶液的旋光度。
4. 根据旋光度与浓度的关系，绘制lnC-t曲线。
5. 利用公式计算反应速率常数k。
五、实验结果与分析1. 蔗糖溶液、葡萄糖溶液和果糖溶液的旋光度随浓度变化而变化，符合旋光现象的基本原理。
2. 在酸性介质中，蔗糖转化反应的速率常数k约为0.015 s^-1。
3. 根据lnC-t曲线，可以计算出反应的半衰期t1/2约为46 s。
六、实验结论1. 本实验成功利用旋光法测定了蔗糖转化反应的速率常数，为旋光法在化学动力学研究中的应用提供了实例。
2. 通过实验，加深了对旋光现象和旋光仪使用方法的理解。
3. 实验结果与理论计算基本一致，验证了旋光法在测定反应速率常数方面的可靠性。
七、实验注意事项1. 在配制溶液时，注意准确计量，避免误差。
2. 使用旋光仪时，注意调节光程长度，确保测量精度。
3. 在进行蔗糖转化反应时，注意控制反应条件，避免反应速率过快或过慢。
旋光效应实验报告
旋光效应实验报告
实验报告：旋光效应
实验目的：
通过旋光效应的实验，探索光的旋转现象，并了解旋光仪的使用方法和精度误差。
实验器材：
旋光仪、白炽灯泡、单色光源、玻璃试管等。
实验原理：
当一束光线通过具有旋光性的物质时，光线的偏振平面会发生旋转，这样的现象被称为旋光效应。
旋光指数是刻度盘上旋转的角度对应的摆角，其值与物质的旋光性质有关。
实验操作：
1. 将旋光仪放置水平，开启白炽灯泡照明。
2. 将单色光源放置在仪器上的导光尺处，利用钠光谱线作为单色光源。
3. 用玻璃试管放置测量样品，在试管两端各加一滴柠檬酸钠溶液，分别加入不同的浓度。
4. 将玻璃试管放置在仪器的样品架上，调整样品架高度，使得光线经过样品管中心，并旋转筛片的角度，使得光强最小。
5. 记录刻度盘读数，得出该溶液的旋光指数。
实验结果：
测得柠檬酸钠溶液的旋光指数与浓度的关系如下表所示：
浓度（mol/L）旋光指数（°）
0.1 10.3
0.2 20.6
0.3 31.1
0.4 41.5
实验分析：
1. 通过本次实验，我们了解了旋光仪的使用和测量旋光现象的原理。
2. 实验结果显示，随着浓度的增加，旋光指数也呈现增加的趋势，说明柠檬酸钠溶液的旋光性质与其浓度相关。
3. 在实验中，我们还注意到旋光仪读数存在一定误差，这说明我们在使用仪器时需要注意精度误差的控制。
实验结论：
本实验测得柠檬酸钠溶液的旋光指数与浓度呈线性关系，通过该实验，我们深入了解到了旋光现象的表现以及旋光仪的使用方法和误差控制方法。
旋光现象及应用
旋光现象及应用旋光现象是指在旋光材料中，光线在传播过程中会发生偏折和旋转现象的现象，是一种光的性质。
旋光现象可分为正旋光和负旋光两种，这是由旋光材料分子的构造和分子对光的偏振状态的作用而产生的。
旋光材料是指能够使光子偏转的物质，如葡萄糖、天然香料等有机物质和石英、石墨、钠氯晶体等无机物质都是旋光材料。
旋光现象的应用十分广泛，具有重要的理论研究和实际应用价值。
以下是旋光现象的一些应用。
1. 医学领域旋光现象在医学领域有广泛应用，如测量生物分子的立体构象和浓度，判断某些药物的性质、纯度和结构等。
例如，丙种球蛋白是一种治疗失血或免疫缺陷病的药物，它通过旋光检测可以得知它的纯度和性质，以确保治疗的有效性和安全性。
2. 化学分析旋光现象也可以应用于化学分析，通过对旋光度的测量可以确定某些化合物的结构和化学性质。
例如，天然产物中的品质和构造往往具有旋光性，所以旋光检测可以用来检测以及鉴定天然产物。
3. 食品工业旋光现象在食品工业中有广泛应用，如测量葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、果糖等的浓度和纯度，还可以用于检测食品添加剂、调味料和香料的成分和纯度，以确保食品的质量和安全。
4. 光学仪器旋光现象也广泛应用于光学仪器中，如多色仪、偏振仪、旋光仪等，通过对旋光度的测量可以得知被测物质的旋光性，以实现精确分析和检测。
5. 生产工艺旋光现象还可以应用于生产工艺中，如制药业、化工业等，通过对旋光性的分析和检测可以调节生产工艺，以提高产品品质和生产效率。
综上所述，旋光现象是一种重要的光学现象，具有广泛的应用价值和重要的理论研究意义。
通过对旋光现象的深入研究和应用，可以进一步拓展其应用领域，并为人类社会的发展和进步做出重要贡献。
旋光特性调研报告
旋光特性调研报告旋光特性调研报告光学领域的旋光现象是指光在通过某些物质时，其偏振方向会发生旋转的现象。
旋光特性的研究对于光学技术的应用有着重要的意义。
本报告将对旋光特性进行调查研究，并分析其在科学研究和实际应用中的应用前景。
首先，我们研究了旋光现象产生的原因。
旋光现象往往与物质的空间对称性和分子结构有关。
一般而言，旋光现象主要发生在具有手性结构的物质中，如生物体内的蛋白质，以及某些化学物质中。
这些物质的分子结构具有非对称性，导致光的偏振方向发生旋转。
其次，我们探究了旋光的测量方法。
旋光角度是衡量旋光特性的重要参数，可以通过旋光仪进行测量。
旋光仪是一种基于偏振光原理的仪器，通过测量光束通过物质后的偏振方向变化来计算旋光角度。
常用的旋光仪有色散式旋光仪和干涉式旋光仪等。
这些仪器具有精确度高、测量范围广的特点，能够有效地测量旋光现象。
接着，我们分析了旋光特性在科学研究中的应用。
旋光现象可以提供物质结构的信息，对于有机化学合成、药物开发等领域具有重要意义。
例如，通过测量旋光角度，可以判断手性药物的合成效果及纯度，有助于药物研发和质量控制。
此外，旋光现象还与分子间的相互作用有关，通过研究旋光现象可以推断物质的分子间力，并在材料科学领域有广泛应用。
最后，我们探讨了旋光特性在实际应用中的潜力。
随着光学技术的不断发展，对旋光特性的研究也越来越深入。
目前，旋光现象在光通信、光存储、光计算等领域的应用正逐渐展开。
例如，通过利用旋光现象可以实现光纤通信中的多路复用和解复用，提高通信速度和容量。
此外，旋光特性还可应用于光学器件的设计和制造，提升光学设备的性能和稳定性。
综上所述，旋光特性具有广泛的应用前景。
通过研究旋光现象，我们可以深入了解物质的结构和性质，促进科学研究的发展。
同时，旋光特性在实际应用中也具有重要的意义，有望为光学技术的发展提供新的突破点。
我们相信，在不久的将来，旋光特性将在更多领域发挥重要作用。
大学旋光效应实验报告
大学旋光效应实验报告大学旋光效应实验报告引言旋光效应是光学中的一个重要现象，它是指当光线通过具有旋光性质的物质时，光线的偏振方向会发生旋转的现象。
这一现象在化学、生物、医药等领域都有广泛的应用。
本实验旨在通过实际操作，观察和研究旋光效应的基本原理和特性。
实验装置和方法实验所需的装置主要包括：光源、偏振片、旋光仪和样品。
首先，我们将光源放置在适当的位置，并使用偏振片将光线偏振为特定方向。
然后，将样品放置在旋光仪中，并调整旋光仪的角度，使其与光线方向垂直。
记录旋光仪的读数，并根据旋光仪的刻度计算出旋光角度。
实验结果与分析在实验中，我们选择了不同的样品，包括蔗糖溶液、葡萄糖溶液和对映体化合物。
通过实验测量，我们得到了不同样品的旋光角度，并进一步分析了其原因。
首先，我们研究了蔗糖溶液的旋光效应。
在实验中，我们发现蔗糖溶液的旋光角度与溶液浓度呈正相关关系。
这是因为蔗糖分子具有手性结构，其分子旋转能力与溶液中蔗糖的浓度成正比。
这一结果与旋光效应的基本原理相符。
其次，我们研究了葡萄糖溶液的旋光效应。
与蔗糖溶液不同，葡萄糖溶液的旋光角度与溶液浓度之间没有明显的相关性。
这是因为葡萄糖分子的结构对旋光效应的影响较小，旋光角度主要受到其他因素的影响，如溶液的温度和pH值等。
这一结果表明不同的物质对旋光效应的影响是复杂而多样的。
最后，我们研究了对映体化合物的旋光效应。
对映体化合物是一类具有相同分子式但空间构型不对称的化合物。
在实验中，我们选择了一对对映体化合物进行研究，并发现它们的旋光角度大小相等但方向相反。
这是因为对映体化合物的分子结构对旋光效应具有决定性的影响，两个对映体化合物的旋光角度大小相等但方向相反是由于它们的分子结构镜像对称。
结论通过本次实验，我们深入了解了旋光效应的基本原理和特性。
我们发现不同物质对旋光效应的影响是多样而复杂的，旋光角度与溶液浓度、分子结构等因素相关。
这一实验为我们进一步研究和应用旋光效应提供了基础。
旋光性实验报告
一、实验目的1. 了解旋光现象的产生原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 通过实验测定旋光性溶液的旋光度，并计算其浓度。
4. 分析旋光度与溶液浓度之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指当一束平面偏振光通过某些物质时，其振动面会发生旋转的现象。
具有这种性质的物质称为旋光性物质。
旋光性物质可分为左旋和右旋两种，分别使振动面沿逆时针和顺时针方向旋转。
旋光度的定义：当一束平面偏振光通过长度为1 dm、浓度为1 g/mL的旋光性溶液时，振动面旋转的角度称为该溶液的旋光度。
旋光度的大小与旋光性物质的浓度、溶液的长度和光的波长有关。
实验中，利用旋光仪测定旋光性溶液的旋光度，根据旋光度与浓度的关系，计算溶液的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、比色管、超级恒温器、电子天平、移液管、滴定管等。
2. 试剂：葡萄糖溶液（已知浓度）、未知浓度葡萄糖溶液、蒸馏水、氯化钠等。
四、实验步骤1. 校准旋光仪：将旋光仪置于稳定的光源下，调节光路，使光束通过比色管，观察检偏镜的旋转角度，记录数据。
2. 测定已知浓度葡萄糖溶液的旋光度：将已知浓度的葡萄糖溶液注入比色管，放入旋光仪中，调节检偏镜，使光束通过溶液，观察旋转角度，记录数据。
3. 测定未知浓度葡萄糖溶液的旋光度：将未知浓度的葡萄糖溶液注入比色管，放入旋光仪中，调节检偏镜，使光束通过溶液，观察旋转角度，记录数据。
4. 计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度：根据已知浓度葡萄糖溶液的旋光度与浓度的关系，计算未知浓度葡萄糖溶液的浓度。
五、实验数据与结果1. 已知浓度葡萄糖溶液的旋光度：α1 = 22.5°2. 未知浓度葡萄糖溶液的旋光度：α2 = 45.0°3. 已知浓度葡萄糖溶液的浓度：c1 = 1 g/mL4. 未知浓度葡萄糖溶液的浓度：c2 = 2 g/mL六、实验结果分析1. 通过实验，我们验证了旋光现象的产生原理，并掌握了旋光仪的使用方法。
2. 实验结果表明，旋光度与旋光性物质的浓度呈正比关系。
旋光实验报告
旋光实验报告旋光实验报告引言：旋光现象是光学中一种有趣的现象，它是光在通过某些物质时发生的偏振方向旋转的现象。
旋光实验是研究旋光现象的重要手段之一。
本文将介绍旋光实验的原理、实验装置和实验结果，并对实验结果进行分析和讨论。
一、实验原理旋光现象是由于光在通过旋光物质时，光波的电矢量沿着光传播方向发生旋转。
这种旋转是由物质分子的空间排列引起的，与物质的化学结构和物质的物理性质有关。
旋光物质分为左旋和右旋两种，根据光波电矢量旋转的方向不同，可以判断物质的旋光性质。
二、实验装置旋光实验通常采用旋光仪进行，旋光仪是一种精密的光学仪器，用于测量物质的旋光性质。
它由光源、偏振器、样品室、分析器和检测器等组成。
实验步骤：1. 打开旋光仪，调整光源亮度，确保实验环境光线充足。
2. 将待测样品放入样品室中，注意样品的方向和位置。
3. 调整偏振器和分析器的角度，使它们垂直于光传播方向。
4. 观察检测器上的光强度变化，并记录下来。
5. 更换样品，重复步骤3和步骤4，直到测量完所有样品。
三、实验结果在实验中，我们选取了几种常见的旋光物质进行测量。
通过实验，我们得到了各个样品的旋光角度和旋光方向。
样品A：右旋糖溶液，旋光角度为+5°；样品B：左旋糖溶液，旋光角度为-3°；样品C：右旋葡萄糖溶液，旋光角度为+8°；样品D：无旋光的水溶液，旋光角度为0°。
四、实验分析与讨论通过对实验结果的分析和讨论，我们可以得到以下结论：1. 样品A和样品C都是右旋物质，旋光角度为正值，说明它们能够使光波的电矢量顺时针旋转。
2. 样品B是左旋物质，旋光角度为负值，说明它能够使光波的电矢量逆时针旋转。
3. 样品D是无旋光的物质，旋光角度为0°，说明它对光波的偏振方向没有影响。
旋光实验的结果不仅可以用于判断物质的旋光性质，还可以用于测定物质的旋光度。
旋光度是旋光角度与样品浓度和样品长度的比值，是评价物质旋光性质的重要参数。
旋光实验实验报告
旋光实验实验报告旋光实验实验报告引言：旋光是一种光学现象，指的是光线在通过某些物质后，其传播方向发生旋转的现象。
这一现象的研究对于深入了解光的性质以及物质的结构具有重要意义。
本实验旨在通过旋光实验，探究不同物质对光旋光角度的影响，并对实验结果进行分析和讨论。
实验目的：1. 了解旋光现象及其产生原因；2. 掌握测量旋光角度的方法；3. 研究不同物质对光旋光角度的影响。
实验步骤：1. 准备实验装置：将光源、旋光仪、检测器等有机组成一个完整的实验装置；2. 调节实验装置：确保光线能够稳定通过旋光仪，并调整检测器的位置，使其能够准确测量旋光角度；3. 测量旋光角度：选择不同物质，如蔗糖溶液、葡萄糖溶液等，将其依次放入旋光仪中，记录下光通过物质后的旋光角度；4. 重复实验：为了提高实验结果的准确性，需要进行多次实验，并取平均值作为最终的旋光角度；5. 数据分析：对实验结果进行统计和分析，探究不同物质对光旋光角度的影响。
实验结果与讨论：在本次实验中，我们选择了蔗糖溶液和葡萄糖溶液作为实验样本，测量了它们对光的旋光角度。
实验结果显示，蔗糖溶液对光的旋光角度较大，而葡萄糖溶液对光的旋光角度较小。
这一结果与我们的预期相符。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 物质的化学成分对其旋光性质有重要影响。
蔗糖和葡萄糖作为两种不同的碳水化合物，其分子结构存在差异，从而导致它们对光的旋光角度不同。
2. 光的波长也会对旋光角度产生影响。
在实验中，我们使用的是可见光，其波长范围较广，因此需要注意不同波长下的旋光角度可能存在差异。
此外，我们还可以进一步探究其他物质对光旋光角度的影响，如有机化合物、无机盐溶液等。
通过对更多物质的旋光性质进行研究，可以进一步扩展我们对旋光现象的认识。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了旋光现象及其产生原因，并掌握了测量旋光角度的方法。
实验结果表明，物质的化学成分和光的波长对旋光角度有重要影响。
旋光现象的实验报告
旋光现象的实验报告旋光现象的实验报告引言：旋光现象是光学中一种非常有趣的现象，它可以通过实验来观察和研究。
本实验旨在通过测量旋光现象的角度和频率，探究其产生机制，并了解旋光现象在实际应用中的意义。
实验目的：1. 观察旋光现象，并测量旋光角度。
2. 研究旋光现象的频率与物质性质之间的关系。
3. 探究旋光现象在化学、医药等领域的应用。
实验器材：1. 旋光仪2. 旋光样品3. 光源4. 透射器5. 旋光仪读数器实验步骤：1. 将旋光样品放置在旋光仪中心，调整仪器使其水平。
2. 打开光源，将光线通过透射器照射到旋光样品上。
3. 调整旋光仪读数器，使其指针指向零刻度。
4. 观察旋光仪读数器的变化，记录下旋光角度的数值。
5. 更换不同的旋光样品，重复步骤2-4，测量不同样品的旋光角度。
6. 根据测量结果，分析旋光角度与旋光样品的性质之间的关系。
实验结果：通过实验测量，我们得到了不同旋光样品的旋光角度数据，并进行了统计分析。
结果显示，不同样品的旋光角度各不相同，且与样品的物质性质密切相关。
例如，某些有机分子具有手性结构，因此表现出较大的旋光角度；而无机物则往往没有旋光现象。
实验讨论：旋光现象的产生与物质的分子结构密切相关。
具有手性结构的分子能够使入射光的振动面旋转，从而引起旋光现象。
而对称结构的分子则不会引起旋光现象。
因此，通过测量旋光角度，我们可以了解物质的分子结构和性质。
旋光现象在化学、医药等领域具有重要的应用价值。
在化学合成中，通过测量旋光角度可以确定化合物的手性纯度，从而判断合成反应的选择性和纯度。
在医药领域，旋光现象可以用于研究药物的代谢途径和药效，对于药物的研发和治疗方案的设计具有重要意义。
此外，旋光现象还可以应用于食品、农药等领域。
通过测量旋光角度，可以判断食品中是否存在伪单体，从而保证食品的质量和安全。
在农药研发中，旋光现象可以用于评估农药的活性和纯度，为农业生产提供技术支持。
结论：通过本实验的观察和测量，我们了解了旋光现象的产生机制和应用价值。
旋光特性调研报告
旋光特性调研报告一、引言旋光特性是指光线在经过某些物质时，其传播方向会发生旋转的现象。
这种现象通常由物质的分子结构或者晶体结构引起，被广泛应用于光学领域中的测量、控制和通信等方面。
本文将对旋光特性进行调研，并就其应用领域和技术原理进行分析与总结。
二、旋光特性的应用领域1. 医药领域旋光特性在医药领域中被广泛应用于药物纯度分析、药效研究和药物合成等方面。
通过测量药物中的旋光度，可以判断其光学异构体的含量和结构，从而提高药物的纯度和效果。
2. 食品行业旋光特性在食品行业中常用于检测食品中的糖类含量、香精的纯度以及食品添加剂的鉴别等方面。
通过测量食品样品的旋光度，可以对其成分进行确定，从而保障食品的质量和安全。
3. 化学分析旋光特性可用于化学分析中，如溶液中化学物质的浓度测量、化合物的结构表征等。
通过测量溶液的旋光度，可以推断出其中所含化学物质的浓度和构型信息。
4. 催化剂研究旋光特性在催化剂研究中有重要应用，可以用于研究催化剂中金属离子的构型和键合情况，从而对催化剂的性能和反应机理进行表征和优化。
三、旋光特性的技术原理旋光特性是由物质的光学活性引起的，光学活性是指物质对偏振光旋光度的表现。
物质的分子结构导致其对不同偏振方向的光具有不同的折射率，进而形成旋光特性。
常见的旋光特性测量方法包括旋光仪法、偏振光比色法和偏振光干涉测量法等。
旋光仪法是使用旋光仪来测量物质对光的旋光特性，通过测量旋光度来确定光学活性物质的浓度和异构体含量。
偏振光比色法是利用偏振片和化学试剂相互作用的方法来观察旋光特性。
偏振光干涉测量法则是通过观察光线通过物质时所呈现出的干涉现象来测量旋光度。
四、结论旋光特性作为光学领域中的重要现象，其应用领域广泛且多样化。
医药、食品、化学以及催化剂研究等领域都可以通过测量旋光度来分析物质的性质和结构信息。
旋光特性的测量方法多种多样，包括旋光仪法、偏振光比色法和偏振光干涉测量法等。
进一步研究和开发旋光特性的测量技术，有助于提高旋光特性的应用效果和准确性。
旋光效应实验报告
一、实验目的1. 理解旋光效应的基本原理和现象。
2. 掌握旋光仪的使用方法，包括仪器的调整、样品的配置和数据的记录。
3. 通过实验验证旋光率与溶液浓度之间的关系。
4. 了解旋光性物质的左旋和右旋特性。
二、实验原理旋光效应是指当平面偏振光通过某些物质时，其偏振面会发生旋转的现象。
这种现象称为旋光现象。
具有旋光性的物质称为旋光性物质。
旋光现象的产生是由于旋光性物质中分子的不对称性，导致光波在通过物质时发生了旋转。
旋光率是衡量旋光性物质旋光能力的物理量，通常用符号[α] 表示。
旋光率与旋光性物质的浓度、光程和光的波长有关，其关系式为：\[ [α] = \frac{c \cdot l}{1000} \]其中，c 为溶液的浓度（g/100mL），l 为光程（dm），[α] 为旋光率（°/dm）。
三、实验仪器1. 旋光仪2. 标准旋光管3. 糖溶液4. 空白旋光管5. 秒表6. 移液管7. 烧杯四、实验步骤1. 打开旋光仪电源，预热5分钟。
2. 将标准旋光管放入旋光仪中，调整仪器至水平。
3. 调整光束强度，使屏幕上的光点清晰可见。
4. 测量空白旋光管的旋光度，记录数据。
5. 将糖溶液装入标准旋光管中，调整仪器至水平。
6. 测量糖溶液的旋光度，记录数据。
7. 改变糖溶液的浓度，重复步骤5和6，记录数据。
8. 根据实验数据，绘制旋光率与浓度的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 空白旋光管的旋光度为0°。
2. 糖溶液的旋光度随浓度的增加而增加。
3. 根据实验数据，绘制旋光率与浓度的关系曲线，发现两者呈线性关系。
六、实验结论1. 旋光效应是由于旋光性物质中分子的不对称性引起的。
2. 旋光率与旋光性物质的浓度、光程和光的波长有关。
3. 通过实验验证了旋光率与溶液浓度之间的关系，发现两者呈线性关系。
七、实验讨论1. 在实验过程中，应注意旋光仪的调整和样品的配置，以保证实验结果的准确性。
2. 实验过程中，应避免旋光管内出现气泡，以免影响实验结果。
旋光现象分析与应用探究
大庆师范学院数学学院论旋光效应专业数学与应用数学学生姓名靳雪松学号 201205010239指导教师姓名杨瑞2014年6月25日目录摘要 (1)关键词： (1)Abstract: (1)Key words: (1)1.引言 (2)1.1旋光问题的研究背景 (2)1.2旋光效应的研究现状 (2)2旋光理论基础 (3)2.1菲涅耳对旋光性的解释 (4)参考文献: (8)致谢 (8)摘要：旋光问题是光学研究的一个基本问题，旋光效应已渗透到很多学科中，具有广泛的应用.本论文首先对旋光的基本理论进行综述，包括菲涅耳对旋光性的解释，偏振光理论，偏振光的旋光效应，旋光色散理论。
最后对旋光效应的应用作了简要的介绍。
主要介绍了微位移测量，糖浓度检测和油雾浓度检测等应用。
关键词：旋光效应；菲涅耳；偏振光；自然旋光；磁致旋光；旋光色散Abstract:The study of optical rotation is a basic study in optical research .With the widespread applications, the optical rotation has spreaded into lots of subjects.Frist this essay summarises the the basic theories, including Fresnel on optical rotation、the theory of polarization of light、optical rotation effect of polarized light 、the theory of dispersion optical rotation . Final, this essay introduces the applications of the optical rotation effect further. In terms of the application of the optional rotation, this paper mainly introduces the micro displacement measurement, sugar concentration detection and oil mist concentration detection applications.Key words: optional rotation effect；Fresnel；polarized light natural optical；magnetic rotation；rotatory dispersion1.引言1.1旋光问题的研究背景1811年,阿喇果（Jago)在研究石英晶体的双折射特性时发现:一束线偏振光沿石英晶体的光轴方向传播时,其振动平面会相对原方向转过一个角度。
旋光物理实验报告
一、实验目的1. 了解旋光现象的基本原理。
2. 掌握旋光仪的使用方法。
3. 研究旋光度与旋光物质浓度、光路长度、温度和波长之间的关系。
二、实验原理旋光现象是指某些物质对偏振光的振动面产生旋转的现象。
当偏振光通过具有旋光性的物质时，其振动面会以光的传播方向为轴线转过一定的角度。
旋光度的大小与旋光物质的浓度、光路长度、温度和波长等因素有关。
根据实验原理，可以得出以下结论：1. 旋光度与旋光物质的浓度成正比。
2. 旋光度与光路长度成正比。
3. 在一定温度下，旋光度与入射光波长的平方成反比，即旋光色散现象。
三、实验仪器与材料1. 旋光仪2. 偏振片3. 旋光管4. 葡萄糖溶液（不同浓度）5. 温度计6. 秒表四、实验步骤1. 将旋光管清洗干净，并检查是否漏光。
2. 在旋光管中注入一定浓度的葡萄糖溶液，用滴管调整液面高度，使其与旋光管的标线相平。
3. 将旋光管插入旋光仪的光路中，调整偏振片，使光路对准。
4. 开启旋光仪，观察并记录旋光仪的读数，即旋光度。
5. 重复步骤2-4，分别注入不同浓度的葡萄糖溶液，记录对应的旋光度。
6. 在不同的温度下，重复步骤2-5，观察并记录旋光度随温度的变化。
7. 在不同的波长下，重复步骤2-5，观察并记录旋光度随波长的变化。
五、实验结果与分析1. 旋光度与旋光物质浓度的关系：实验结果显示，旋光度与旋光物质的浓度成正比。
随着溶液浓度的增加，旋光度也随之增加。
2. 旋光度与光路长度的关系：实验结果显示，旋光度与光路长度成正比。
随着光路长度的增加，旋光度也随之增加。
3. 旋光度与温度的关系：实验结果显示，旋光度随温度的升高而降低。
这是因为在高温下，旋光物质的分子运动加剧，导致旋光度减小。
4. 旋光度与波长的关系：实验结果显示，旋光度随波长的增加而减小。
这是因为在长波长下，旋光物质的分子运动更容易受到干扰，导致旋光度减小。
六、实验结论1. 旋光现象是偏振光通过具有旋光性的物质时，其振动面发生旋转的现象。
旋光现象及应用
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【实验仪器】
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图1 旋光仪构造示意图
1.底座；2．度盘调节手轮；3．刻度盘；4．目镜；5．度盘游标；6．物镜；7．检偏片；8．测 试管；9．石英片；10．起偏片；11．会聚透镜；12．钠光灯光源
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测量采用半荫法，钠光灯发出的光经起偏片后成为平面偏振光，
在半波片（劳伦特石英片）处产生三分视场。检偏片与刻度盘连在 一起，转动度盘调节手轮即转动检偏片，可以看到三分视场各部分 的亮度变化情况，如图2所示。其中（a）、（c）为大于或小于零 度视场，（b）为零度视场，（d）为全亮视场。找到零度视场，从 度盘游标处装有放大镜的视窗读数。
a．>或<零度视场 b．零度视场 c．<或>零度视场 d．全亮视场
(5)将盛满已知浓度（共四种）或未知浓度（一种）糖溶液的试管依次放入仪器内， 重调目镜使a、b区域分界线清晰，再旋转检偏器使视场亮度均匀且较暗，如图2 （b）所示的状态，从刻度盘上左右窗口记下相应的角度；
(6)由偏振光被旋转的方向确定物质的旋光性（左旋还是右旋）；
(7)利用已知的和测出的作图。确定糖溶液的旋光率；
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【数据处ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ】
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感谢您的阅读收藏，谢谢！
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凡能使线偏振光通过后将其振动面旋转一定角度的物 质，称作旋光性物质。旋光性物质不仅限于像石英、朱 砂等固体，还包括糖溶液、松节油等具有旋光性质的液 体。不同的旋光性物质可使偏振光的振动面向不同方向 旋转。若面对光源，使振动面逆时针旋转的物质称为左 旋物质；使振动面顺时针旋转的物质称为右旋物质。
旋光实验报告
旋光实验报告旋光实验报告引言：旋光是一种光学现象，指的是光线在通过某些物质时发生的偏振方向旋转的现象。
这个现象在科学界引起了广泛的关注和研究。
本篇文章将通过实验来探索旋光现象的原理和应用。
实验目的：通过旋光实验，验证光线在通过旋光物质时发生的偏振方向旋转现象，并了解旋光物质的性质和应用。
实验材料：1. 旋光仪：用于测量旋光角度的仪器。
2. 旋光样品：如蔗糖溶液、柠檬酸钠溶液等。
3. 光源：提供光线的光源，如白炽灯或激光器。
4. 偏振片：用于调节光线的偏振方向。
实验步骤：1. 准备工作：将旋光仪放置在水平台上，并调整其位置，使其与光源垂直。
确保仪器的读数清晰可见。
2. 放置旋光样品：将旋光样品放置在旋光仪的样品槽中，确保样品与光线垂直通过。
3. 调整偏振片：将偏振片放置在旋光样品前方，调整偏振片的方向，使光线通过样品前后的偏振片时，偏振方向相同。
4. 观察并记录：通过旋光仪的读数，观察旋光角度，并记录下来。
5. 重复实验：更换不同浓度或不同种类的旋光样品，重复以上步骤，获取更多的数据。
实验结果与分析：通过实验，我们可以观察到光线在通过旋光样品后发生了偏振方向的旋转。
旋光角度的大小取决于旋光样品的性质和浓度。
不同种类的旋光物质具有不同的旋光性质，这是由其分子结构决定的。
旋光现象的应用：旋光现象在许多领域都有广泛的应用。
其中一个重要的应用是在制药工业中。
许多药物分子具有旋光性质，因此在生产和质量控制过程中，需要对药物的旋光性质进行测量和分析。
通过测量旋光角度，可以确定药物的纯度和浓度，确保药物的质量和疗效。
此外，旋光现象还被应用于食品工业和化妆品工业中。
某些食品和化妆品中的成分也具有旋光性质，通过测量旋光角度，可以对产品的质量进行评估和控制。
结论：通过旋光实验，我们验证了光线在通过旋光物质时发生的偏振方向旋转现象。
旋光现象的应用在制药、食品和化妆品等领域具有重要意义。
通过深入研究旋光现象，我们可以更好地理解光的行为和物质的性质，为科学研究和实际应用提供了有益的参考。
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师学院数学学院论旋光效应专业数学与应用数学学生姓名靳雪松学号201205010239指导教师瑞2014年6月25日目录摘要 (1)关键词： (1)Abstract: (1)Key words: (1)1.引言 (2)1.1旋光问题的研究背景 (2)1.2旋光效应的研究现状 (2)2旋光理论基础 (3)2.1菲涅耳对旋光性的解释 (3)参考文献: (8)致谢 (8)摘要：旋光问题是光学研究的一个基本问题，旋光效应已渗透到很多学科中，具有广泛的应用.本论文首先对旋光的基本理论进行综述，包括菲涅耳对旋光性的解释，偏振光理论，偏振光的旋光效应，旋光色散理论。
最后对旋光效应的应用作了简要的介绍。
主要介绍了微位移测量，糖浓度检测和油雾浓度检测等应用。
关键词：旋光效应；菲涅耳；偏振光；自然旋光；磁致旋光；旋光色散Abstract:The study of optical rotation is a basic study in optical research .With the widespread applications, the optical rotation has spreaded into lots of subjects.Frist this essay summarises the the basic theories, including Fresnel on optical rotation、the theory of polarization of light、optical rotation effect of polarized light 、the theory of dispersion optical rotation . Final, this essay introduces the applications of the optical rotation effect further. In terms of the application of the optional rotation, this paper mainly introduces the micro displacement measurement, sugar concentration detection and oil mist concentration detection applications.Key words: optional rotation effect；Fresnel；polarized light natural optical；magnetic rotation；rotatory dispersion1.引言1.1旋光问题的研究背景1811年,阿喇果（Jago)在研究石英晶体的双折射特性时发现:一束线偏振光沿石英晶体的光轴方向传播时,其振动平面会相对原方向转过一个角度。
由于石英晶体是单轴晶体,光沿着光轴方向传播不会发生双折射,因而阿喇果发现的现象应该属于另外一种新现象,这就是晶体中的旋光现象。
稍后,比奥(Biot)在一些蒸汽和液态物质中也观察到了同样的旋光现象。
1.2旋光效应的研究现状旋光问题是光学研究的一个基本问题，旋光效应具有广泛的应用，近年来人们对旋光问题在理论上和应用上进行了广泛的探讨，已取得了许多有价值的成果[1～14]. 2004年，鑫等研究了晶体的旋光性与电光效应的交互作用以及此交互作用对旋光晶体电光Q 开关的影响[1]；黄海等对磁致旋光效应和磁光玻璃磁致旋光效应的机理进行了探讨，对ZF1、ZF6磁光玻璃的磁致旋光效应分别进行了实验研究,给出偏振面旋转角与磁感应强度的关系,计算出波长不变情况下不同磁感应强度的费尔德常数(Verdet)[2]；为权导出了的斜入射时晶体的相移公式，并用其研究了相移随入射角和方位角的改变[3]. 2005年，高军伍等提出一种利用磁致旋光效应测量脉冲大电流的方法[4]；田召兵等通过对硅酸镓镧旋光晶体中电光效应和旋光效应对光的偏振态影响的研究,推导出了处于外加电场中的旋光晶体中光的传播方程的表达式,以及透过光强的表达式,并利用几种简单的光学器件在实验上得到了很好的验证[5].2006年，彪等研究了基于晶体旋光效应的近场光学空间滤波问题，其指出采用偏振光检偏法选择不同空间频率光束的通过与阻挡,可以实现激光光束的近场空间滤波,用多个滤波器串接构成滤波器组,可提高光束空间窄带滤波性能[6]. 2007年初，任广军等利用矩阵方法分析了液晶的旋光效应,导出了液晶旋光的矩阵表示，利用JG-3型连续可调谐磁场仪搭建实验装置,红外1350nm激光器做光源,测量了偏振光通过磁场作用下BL-009型向列相液晶的旋光角,详细分析了磁场对液晶旋光性能的影响，这对更好地研究液晶的旋光特性以及液晶器件具有重要的参考价值[7].2008年，王益军等应用法拉第磁光效应原理,提出利用磁致旋光估测磁场的方法,提高了磁场测量的效率,获得了磁场的直观分布[8].2009年，罗涛等通过对左旋和右旋偏振光判别方法的研究，推导出圆偏振光的合成条件，并且得到了平面偏振光合成椭圆偏振光时的长短轴公式,以及椭圆偏振光左旋和右旋在相位差上的判别方法[9]；王建华等研究聚合物分散液晶旋光性能，用旋光仪测量温度作用下手性聚合物分散液晶的旋光性变化,结果与de Vries理论相一致[10]。
2010年，戴玉梅等激光综合光学实验仪拓展应用的研究，完成利用激光综合光学实验仪测得蔗糖溶液的旋光度与其浓度成正比关系,并利用该关系进行未知浓度蔗糖溶液浓度测量的拓展实验研究[11]；昕明等对近红外波段石英晶体旋光率的测试研究，测出了石英晶体在近红外波段的旋光率[12];竹琴等研究了利用光强分布测试仪测量蔗糖溶液的旋光率及其浓度，用光强分布测试仪测量光强, 采用数字检流计采集数据, 通过马吕斯定律计算出旋光度, 从而求出蔗糖溶液的旋光率及其浓度[13]；建霞等研究石英晶体旋光折射率特性，分析了在834～841 nm 波长处右旋光和左旋光的折射率差值的特性，并通过实验验证，得出了在该波长围右旋光和左旋光的折射率差值近似为一个常数，旋光率与右旋光和左旋光折射率差值近似无关[14]2旋光理论基础本章介绍了偏振光以及旋光性质的理论基础，以及整个测试系统所需要的基本公式。
2.1菲涅耳对旋光性的解释1.直线上的简谐振动可以分解成左、右旋运动为了说明旋光现象是怎样产生的，需要先进一点预备知识。
首先要掌握两个同频率的垂直简谐振动和合成为一个圆运动的问题。
或者反过来说，一个圆运动可以分解成一对相互垂直的同频率简谐振动[1~2]。
这里我们要讨论的问题是一个直线简谐振动可以分解成一对圆运动。
如图2.1，L E →和R E →是两个大小相等二不变的旋转矢量，他们的角速度大小相等方向相反。
设在t=0时刻它们沿某一方向重合，由于过任意时间t 后两个矢量的角位移也大小相等方向相反，它们的合矢量→E 总保持在原来的方向上。
这时→E 的瞬时值为:t cos 2ωA E =由此可见，L E →，R E →来两个旋转矢量合成一个沿直线作简谐振动的矢量→E ，其振幅为2A ，方向永远在L E →，R E →瞬时位置的分角线上。
上述结论也可以反过来叙述，即一个沿直线作简谐振动的矢量→E 可以分解成一对左、右旋的旋转矢量L E →，R E →，它们的大小是矢量→E 的振幅之半，角速度的大小是矢量→E 的角频率ω。
运用这一原理到光学，就是线偏振光可以分解成左、右旋圆偏振光，而左、右旋圆偏振光可以合成为线偏振光。
2旋光性的解释为了解释旋光性，菲涅耳作了如下假设：在旋光晶体中线偏振光沿光轴传播时分解成左旋光和右旋光（L 光和R 光），它们的传播速度L υ,R υ略有不同，或者说两者的折射率不同，因而经过旋光晶体片时产生不同的相位滞后：d n 2L L λπϕ= d n 2R L λπϕ=式中λ为中空波长，d 为旋光晶片的厚度。
圆偏振光的位相即旋转电矢量的角位移，位相滞后即角度倒转。
当圆偏振光经过晶片时，在出射面Ⅱ上电矢量L E →，R E →的瞬时位置（见图2.2（b ））比同一时刻入射界面Ⅰ上的位置（见图 2.2（a ））分别落后一个角度L ϕ和R ϕ。
对于L 光，L E →在界面Ⅱ上的位置处于同一是界面Ⅰ上位置的右边，即它需要经过一段时间向左转过L ϕ的角度才是此时刻界面Ⅰ上的位置。
同理，R 光中R E →在界面Ⅱ上的位置处于同一时刻在界面Ⅰ上位置的左边，相差一个角度R ϕ[1]。
为了简便，设入射的线偏振光的振动面在竖直方向，并取它在入射界面Ⅰ上的初位相为0，即在t=0时刻入射光中电矢量→E 的方向朝上并具有极大值。
因此将它分解为左右旋圆偏振光后，L E →，R E →此时刻的瞬时位置都与→E 一致，也是朝上的。
现在我们来考虑同一时刻出射界面Ⅱ上的情形，在这里L E →和R E →分别位于竖直方向的右边和左边一个角度L ϕ和R ϕ。
当光束穿出晶片后左、右旋圆偏振光的速度恢复一致，我们又可以将它们合成起来考虑。
如前所属，它们合成为一个线偏振光，其偏振方向在L E →，R E →瞬时位置的分角线上。
从图 2.2（b ）不难看出，次方向相对原来的竖直方向转过了一个角度φ，其大小为 ()()d n n L R L R -=-=λπϕϕφ21 上式表明，偏振卖弄转动的角度φ是与旋光晶片的厚度d 成正比的。
当L R n n >时，φ>0，晶体是左旋的；当L R n n <时，φ<0，晶体是右旋的，这样，晶体的旋光性便得到了解释。
3.菲涅耳假设的实验验证菲涅耳在提出上述假设的同时，设计了如图2.3所示的复合棱镜验证了它。
他起初企图用单个石英棱镜来光差石英中线偏振光分解为左、右旋圆偏振光的双折射现象，但由于L n 和R n 的差别太小而未获成功。
于是他就用左、右旋晶体制成棱镜，交替排列起来，成为 图2.3的复合棱镜，其中横线代表光轴方向。
如果线偏振光在石英晶体中确实分解为速度不同的左、右旋圆偏振光，在这种装置中光线每次遇到倾斜的棱镜界面时，R 光和L 光传播方向的差别都会进一步增大。
最后用圆偏振光和椭圆偏振光的检验方法来检验出射的两光束的偏振状态，证明它们确实是左、右旋图2.3 菲涅耳复合棱镜的圆偏振光。
参考文献:[1] 凯华,钟锡华.光学[M].：大学,2009:217-220.[2] 程守株.普通物理[M].：高等教育,2011:272-274.[3]窦寅丰.基于旋光色散原理的波长鉴别技术研究[D].硕士论文,大学,2010.[4]章博.基于旋光效应的糖浓度检测[D].硕士论文,大学,2007.[5]伟红,宋锦春.基于旋光效应的油雾浓度检测研究[J].光电工,2011,38(3):52-53[6]蒋琦.偏振旋光角度场测量方法及其在磁光成像中的应用研究[D].硕士论文,航空航天大学,2011.[7]俞志根.旋光效应在微位移测量中的实验研究[J].传感器与微系统,2011,30(8):34-35.[8]章春香.磁光材料的典型效应及其应用[J].光学工程，2008,39（3）:8.[9] 董宇.基于磁致旋光效应的光电装备隐身技术[J].光学仪器,2012,34(6):81-82.致谢本论文研究工作的完成,首先要感谢的就是我的导师瑞。