Chimie

Polarisation

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La lumière peut être considérée comme une onde électromagnétique. Ainsi, un champ électrique et un champ magnétique oscillent perpendiculairement à la direction de propagation et l'un par rapport à l'autre. Une seule onde lumineuse oscille sur un même niveau et est ainsi polarisée.

Unités d'apprentissage dans lesquelles le terme est traité

Excursus : les formules de Fresnel15 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

L'unité d'apprentissage propose un excursus mathématique sur le thème des formules de Fresnel.

Le champ électrique dans la matière20 min.

La physiqueÉlectricitéÉlectrostatique

Jusqu'à présent, nous n'avons considéré que les arrangements de charge libres dans l'espace - idéalement dans le vide. Nous voulons maintenant étudier comment le champ électrique affecte les substances matérielles, c'est-à-dire que nous considérons des corps constitués de différents matériaux qui sont introduits dans le champ.

Propriétés optiques40 minutes.

ChimieChimie macromoléculairePropriétés du polymère

La détermination des diverses propriétés optiques des matériaux polymères est montrée. L'indice de réfraction, la polarisation et la biréfringence, la réflectance et la transmission, la brillance et la couleur jouent ici un rôle.

Propriétés électriques35 minutes.

ChimieChimie macromoléculairePropriétés du polymère

Les polymères sont majoritairement des non-conducteurs électriques. Des propriétés telles que la résistance, la rigidité diélectrique et la résistance de cheminement sont décisives pour l'utilisation comme matériaux isolants. Des termes pour caractériser ces propriétés sont introduits et certaines méthodes de détermination sont décrites.

Polarisation dans la nature et la technologie30 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage vise à connaître la polarisation en tant qu'autre caractéristique des ondes lumineuses. Une propriété qui n'est pas directement accessible à notre sens de la vue et qui trouve pourtant de nombreuses applications techniques. L'occurrence de la polarisation dans la nature et la technologie est discutée ici.

Mécanismes de polarisation - polarisation par biréfringence30 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage porte sur la connaissance de la polarisation en tant qu'autre propriété caractéristique des ondes lumineuses. Une propriété qui n'est pas directement accessible à notre sens de la vue et qui trouve pourtant de nombreuses applications techniques.Ici, la polarisation par biréfringence est discutée.

Mécanismes de polarisation - polarisation par réflexion30 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage porte sur la connaissance de la polarisation en tant qu'autre propriété caractéristique des ondes lumineuses. Propriété qui n'est pas directement accessible à notre sens de la vue et qui a pourtant de nombreuses applications techniques.La polarisation par réflexion est abordée ici.

Lames d'onde et polarisation elliptique, biréfringence des contraintes30 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage vise à connaître la polarisation en tant qu'autre caractéristique des ondes lumineuses. Ici, le cas général de la polarisation elliptique et de sa fabrication par des plaques d'onde est discuté. Cependant, l'explication de la biréfringence de contrainte sera d'abord donnée.

Polarisation de la lumière - Notions de base45 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage porte sur la connaissance de la polarisation en tant qu'autre propriété caractéristique des ondes lumineuses. Une propriété qui n'est pas directement accessible à notre sens de la vue et qui a pourtant de nombreuses applications techniques.Ici, les principes fondamentaux de la polarisation de la lumière sont abordés en premier.

Mécanismes de polarisation - Polarisation par diffusion30 minutes.

La physiqueoptiqueOptique ondulatoire

Cette unité d'apprentissage vise à connaître la polarisation en tant qu'autre propriété caractéristique des ondes lumineuses. Propriété qui n'est pas directement accessible à notre sens de la vue et qui trouve pourtant de nombreuses applications techniques, la polarisation par diffusion est abordée ici.


Polarisation (électricité)

polarisation (ou polarisation diélectrique), est une grandeur physique issue de l'électrodynamique qui caractérise la force du moment dipolaire dans un matériau diélectrique.

Même avec des matériaux non conducteurs, l'application d'un champ électrique externe déplace les charges électriques sur de courtes distances de l'ordre de grandeur d'une distance atomique. Dans le cas des conducteurs électriques, ce déplacement peut se produire sur des distances considérablement plus longues et est appelé influence. Dans les deux cas, une répartition macroscopique des charges (charges de polarisation ou charges liées) peut être mesurée sur les surfaces.


Polarisation

polarisation, 1) électrolytique P., Différence de potentiel d'électrode lorsque le courant circule et lorsqu'il n'y a pas de courant. Le potentiel d'électrode dans le sans courant, c'est-à-dire H. l'état non grevé sera également Potentiel de repos appelé. Elle n'est identique à la tension galvanique d'équilibre que dans quelques cas, notamment lorsqu'il existe une tension électrochimique sur l'électrode. L'équilibre s'est établi. La différence entre la tension galvanique d'équilibre et le potentiel sous flux de courant est appelée & # 220surtension.

2) diélectrique P., Déplacement de charges dans les molécules, les atomes ou les ions d'une substance sous l'influence d'un champ électrique. Une distinction est faite entre la polarisation de déplacement et la polarisation d'orientation. Dans le Déplacement polarisation PV les électrons sont déplacés vers le positif et les noyaux atomiques vers le pôle négatif du champ sous l'effet du champ électrique. Un moment dipolaire est généré par ce déplacement de charge. Cette moment dipolaire induit μje est l'intensité du champ E. proportionnelle, et pour son montant : & # 956je = αE.. La proportionnalité & # 228tsfactor & # 945 est la polarisabilité électrique avec l'unité Cm 2 / V (coulomb mètre 2 / volt). La polarisabilité d'une molécule est anisotrope ; H. cela dépend de son orientation dans le champ électrique. Habituellement, une seule valeur est donnée pour & # 252r & # 945, ce qui représente la polarisabilité moyenne. La plus grande contribution à la polarisation de déplacement est apportée par le Polarisation par décalage électronique PE., tandis que le Polarisation par déplacement nucléaire (Polarisation atomique) P.UNE. seulement environ 10 à 15 % des P.E. est & # 228gt. Si vous apportez des molécules avec un moment dipolaire permanent & # 956p dans un champ électrique, un Polarisation d'orientation PO qui est basé sur l'orientation des molécules opposée à la direction du champ. Le déplacement et la polarisation d'orientation conduisent à un affaiblissement du champ à l'intérieur du matériau, qui macroscopiquement à travers le Constante diélectrique & # 949 est spécifié. Il représente le rapport entre l'intensité du champ dans le vide et l'intensité du champ dans la substance donnée. Le diélectrique total P. lié à une mole de substance est le Polarisation molaire P.qui s'additionnent P.V et P.O résultats. Selon Debye, il y a entre & # 949 (taille macroscopique & # 246 & # 223e) et & # 956p et & # 945 (tailles microscopiques) la relation



par lequel M. Masse molaire, & # 961 densité de la substance, NUNE. constante d'Avogadro, T température absolue, & # 9490 constante de champ électrique et k Constante de Boltzmann. F & # 252r molécules sans moment dipolaire permanent (& # 956p = 0) la contribution de la polarisation d'orientation est nulle. Puisque la polarisation molaire est proportionnelle à 1 /T peut être déduit de la dépendance à la température de P. le moment dipolaire permanent d'une molécule peut être déterminé. Si les molécules sont exposées à un champ alternatif à haute fréquence (par exemple, lumière visible ou UV), une réorientation constante des noyaux atomiques inertes n'est pas possible, et la polarisation des atomes et de l'orientation ne se produit pas. Le seul déplacement des électrons induit un moment dipolaire oscillant avec la fréquence de la lumière, qui se caractérise par la polarisabilité optique, qui a une valeur plus faible par rapport à l'électrique. L'amplitude de la polarisation par déplacement d'électrons se produisant dans le champ alternatif à haute fréquence, basée sur une mole de substance, est appelée Réfraction molaire R.M. désigné. Cela se fait selon le Équation de Lorenz-Lorentz avec l'indice de réfraction m et la polarisabilité optique & # 945 & # 955 sont liées par la relation suivante :



Polarisation. Tab. : Réfractions des atomes et des liaisons en m 3 mol -1 pour la longueur d'onde 589 nm.

La réfraction moléculaire et l'indice de réfraction dépendent de la longueur d'onde (réfractométrie). En extrapolant aux longueurs d'onde infiniment grandes, la réfraction molaire correspond essentiellement au décalage de polarisation. La réfraction molaire est une quantité additive (principe d'additivité) qui peut être calculée approximativement à partir des réfractions atomiques et de liaison pour les composés avec des liaisons covalentes (tableau). En comparant les réfractions molaires calculées et déterminées expérimentalement, des conclusions importantes peuvent être tirées concernant la structure moléculaire.


Importance de la polarisation

Avec l'aide de la lumière polarisée, vous pouvez z. B. déterminer la concentration d'une solution de sucre. Une telle solution sucrée a la propriété de faire tourner le plan d'oscillation de la lumière polarisée. Plus la concentration de la solution de sucre est élevée, plus cette rotation est forte. Pour déterminer l'angle de rotation, la lumière est envoyée à travers un filtre de polarisation, un deuxième filtre de polarisation est fixé derrière la solution et l'angle de rotation est déterminé en faisant tourner ce deuxième filtre.

En photographie, vous pouvez utiliser un filtre polarisant placé devant l'objectif et rotatif pour réduire les reflets indésirables.


Le sens de la polarisation dans la vision humaine

Contrairement aux humains, de nombreux animaux sont différemment sensibles à l'orientation vectorielle de la lumière polarisée linéairement. Cependant, dès 1844, Haidinger a noté que de faibles brosses bleu-jaune apparaissent, centrées sur la fovéa, lorsque le ciel est observé à travers un polariseur à rotation lente. Différents modèles ont été proposés pour tenter de comprendre ce phénomène, mais le mécanisme précis reste inconnu et la polarisation inexploitée. Nous suggérons que lorsque les lois de Fresnel sont appliquées aux rayons obliques non guidés, la géométrie cylindrique des cônes bleus de la fovéa ainsi que leur distribution induisent un dichroïsme extrinsèque et pourraient expliquer pourquoi l'œil humain est sensible à la polarisation. Nous avons construit un système de modèle d'œil artificiel en utilisant les mêmes lois et avons pu photographier l'apparence de pinceaux bleu-foncé de type entoptique, confirmant les observations et nos simulations mathématiques. De plus, notre in vivo autre in vitro des tests montrent qu'en plus du temps d'évanouissement habituel de 3 s mesuré à l'aide d'un stimulus stationnaire, il existe pour cette image entoptique un court temps de création et d'effacement supplémentaire d'environ 0,1 s, à l'aide d'un stimulus dynamique. Nous avons également constaté que, de manière surprenante, le motif de rotation est plus régulier et symétrique avec l'un de nos deux yeux autour d'une zone sans cône bleu plus circulaire, l'œil dominant. Nos résultats suggèrent que le sens de la polarisation peut fournir des informations importantes dans de nombreux domaines qui restent à explorer.


Page : Annalen der Physik und Chemie Vol 63 1844.pdf / 428

plus, plus vite, plus la peau d'oxyde recouvrant le fer était faible. À première vue, il semble que ce phénomène soit attribué à une polarisation qui s'est produite à la suite du courant entre les deux fils, ou que l'attaque chimique, que les deux fils subissent certainement à des degrés différents, a rapidement produit une condensation de gaz différente. Cependant, outre le fait que le fil poli, sur lequel a lieu le plus abondant voire le seul dégagement d'hydrogène, tant que le fil terni a encore sa peau d'oxyde, doit devenir le plus positif, on peut s'en convaincre en une certaine différence entre les courants primaire et secondaire, qu'il s'agit ici d'un des premiers. Si le fluide de conduction d'une chaîne secondaire est chauffé, l'intensité du courant diminue, ce qui peut s'expliquer par le fait que le fluide à la température augmentée n'est plus capable d'absorber l'ancienne quantité de gaz à la surface de l'électrode, de sorte que les gaz s'échappent progressivement. Si, par contre, le fluide de conduction d'une chaîne primaire s'échauffe, cela fragilise la chaîne nocif polarisation effective, c'est-à-dire & # 160h. on amplifie le courant principal. La variation de la résistance de ligne dans le liquide n'a pas d'importance ici, car elle doit avoir lieu dans le même sens dans les deux cas. Le chauffage doit bien entendu être effectué de manière à éviter autant que possible les courants dans le liquide. Le liquide de ligne était donc dans ces expériences dans un verre d'essai qui était dans un autre verre avec de l'eau. Si le liquide devait être chauffé, l'eau extérieure était mélangée à de l'acide sulfurique sous agitation constante, de sorte que le réchauffement peut être supposé se produire uniformément au-dessus et en dessous, d'autant plus que le liquide extérieur était beaucoup plus élevé que celui dans le verre intérieur. à


Une nouvelle technologie, qu'une équipe de recherche interdisciplinaire vient de présenter, promet d'importantes avancées dans le domaine de l'imagerie par résonance magnétique (IRM). Cela pourrait simplifier considérablement l'IRM hyperpolarisée - une méthode développée depuis une vingtaine d'années et utilisée pour décrire les processus métaboliques dans le corps. La nouvelle proposition est basée sur l'hyperpolarisation du fumarate de métabolite à l'aide de parahydrogène et la purification ultérieure du métabolite.

"Cette technique serait non seulement plus simple, mais aussi considérablement moins chère que l'approche précédente", explique James Eills, responsable de l'étude, qui travaille dans le groupe de travail de Dmitry Budker à l'université Johannes Gutenberg de Mayence (JGU) et à l'institut Helmholtz. Mayence (LUI). Des scientifiques de la chimie, de la biotechnologie et de la physique de la TU Darmstadt, de la TU Kaiserslautern, de l'Université de Californie à Berkeley, de l'Université de Turin et de l'Université de Southampton ont également participé à l'étude.

Les possibilités de l'IRM sont limitées par la faible sensibilité de la technologie et essentiellement limitées à l'observation des molécules d'eau dans le corps. Les chercheurs travaillent donc en permanence sur différents concepts pour améliorer l'IRM. Il y a environ deux décennies, une percée majeure a été réalisée avec l'imagerie par résonance magnétique hyperpolarisée : les molécules hyperpolarisées envoient des signaux IRM nettement plus forts, de sorte que les substances dans le corps peuvent également être rendues visibles qui ne sont présentes qu'en faibles concentrations. En hyperpolarisant les biomolécules et en les administrant à un patient, il est possible de suivre le métabolisme en temps réel - le médecin a beaucoup plus d'informations à sa disposition.

Le fumarate hyperpolarisé est considéré comme un biocapteur prometteur pour l'imagerie des processus métaboliques. Le fumarate est un métabolite du cycle de l'acide citrique qui joue un rôle important dans la production d'énergie des êtres vivants. Le fumarate est fourni avec du carbone-13 à des fins d'imagerie, car les noyaux atomiques de cet isotope peuvent être hyperpolarisés. L'art antérieur pour l'hyperpolarisation du fumarate est la polarisation nucléaire dynamique, mais le procédé est coûteux et relativement lent. L'équipement coûte un à deux millions d'euros. « La polarisation nucléaire dynamique est très difficile à utiliser dans la pratique clinique quotidienne en raison des coûts élevés et de la complexité technique qu'elle implique. Au lieu de cela, nous pouvons hyperpolariser cette biomolécule importante de manière peu coûteuse et pratique à l'aide de parahydrogène », rapporte Stephan Knecht, premier auteur de la publication de la TU Darmstadt.

Les chercheurs autour de James Eills travaillent depuis longtemps sur ce principe. « Nous avions fait de grands progrès avec ceci : la procédure est non seulement peu coûteuse, mais aussi facile à utiliser et rapide », explique Eills. Cependant, la polarisation induite par le parahydrogène, ou PHIP en abrégé, présente également des inconvénients. La faible polarisation et l'abondance de substances d'accompagnement indésirables dans cette technologie basée sur la chimie sont particulièrement problématiques. Entre autres choses, un catalyseur est nécessaire pour le transfert de la polarisation du parahydrogène au fumarate, qui, comme d'autres sous-produits, reste dans le liquide réactionnel. « Les contaminants chimiques doivent être éliminés de la solution afin qu'elle soit biocompatible et puisse être injectée dans les êtres vivants. C'est absolument essentiel si l'on pense à la future mise en œuvre clinique de ce biocapteur hyperpolarisé », explique Eleonora Cavallari, physicienne de l'Université de Turin.

La solution au problème est de purifier le fumarate hyperpolarisé en utilisant la précipitation. Le fumarate est alors disponible sous forme de solide purifié et peut être dissous à nouveau plus tard - à la concentration souhaitée. "Cela nous donne un produit qui a été nettoyé des substances toxiques et qui peut facilement être utilisé dans le corps", explique Eills. Par rapport aux démonstrations précédentes avec PHIP, la polarisation est également augmentée à un remarquable 30 à 45 pour cent. Des études précliniques avaient déjà montré plus tôt que l'imagerie avec du fumarate hyperpolarisé est tout aussi appropriée comme méthode d'observation des réactions tumorales à la thérapie que pour l'imagerie des lésions rénales aiguës ou de l'infarctus du myocarde. Cette nouvelle façon de fabriquer du fumarate hyperpolarisé devrait accélérer considérablement les études précliniques et mettre la technologie à la disposition d'un plus grand nombre de laboratoires.


Polarisation magnétique

les polarisation magnétique J est une grandeur physique du domaine de l'électrodynamique des milieux macroscopiques.

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Il est défini comme la différence entre la densité de flux magnétique et la matière Bm et la densité de flux magnétique dans le vide B0 à la même intensité de champ magnétique H . C'est-à-dire qu'il décrit la contribution de la matière (moyenne sur de nombreux atomes) à la densité de flux magnétique totale B. et est donc aussi appelé densité de flux magnétique intrinsèque désigné.


J dépend de la susceptibilité magnétique & chim avec la densité de flux sous vide B.0 ensemble:


et à propos de la constante de champ magnétique & mu0 avec la magnétisation M. du milieu :


Comme la densité de flux, la polarisation magnétique dans le SI est en unités de Tesla spécifié.


Contenu

Petites années modifier

Weber est né à Schlossstrasse à Wittenberg, où son père, Michael Weber, était professeur de théologie. Le bâtiment était auparavant la maison d'Abraham Vater. [2]

Wilhelm était le deuxième de trois frères, qui se distinguaient tous par une aptitude pour la science. Après la dissolution de l'Université de Wittenberg, son père a été transféré à Halle en 1815. Wilhelm avait reçu ses premières leçons de son père, mais il était maintenant envoyé à l'Orphan Asylum and Grammar School de Halle. Après cela, il entra à l'Université et se consacra à la philosophie naturelle. Il se distingua tellement dans ses cours, et par un travail original, qu'après avoir obtenu son diplôme de docteur et être devenu un Conférencier privé il fut nommé professeur extraordinaire de philosophie naturelle à Halle.

Carrière Modifier

En 1831, sur la recommandation de Carl Friedrich Gauss, il est engagé par l'université de Göttingen comme professeur de physique, à l'âge de vingt-sept ans. Ses conférences étaient intéressantes, instructives et suggestives. Weber pensait que, pour bien comprendre la physique et l'appliquer à la vie quotidienne, de simples conférences, bien qu'illustrées par des expériences, étaient insuffisantes, et il encouragea ses étudiants à expérimenter eux-mêmes, gratuitement, dans le laboratoire du collège. Étudiant de vingt ans, il avait écrit avec son frère Ernst Heinrich Weber, professeur d'anatomie à Leipzig, un livre sur la Théorie des ondes et fluidité, ce qui a valu à ses auteurs une notoriété considérable. L'acoustique était l'une de ses sciences favorites, et il a publié de nombreux articles à ce sujet dans les annales de Poggendorff, Schweigger Annuaires de chimie et de physique, et le journal musical Carcilia. Le « mécanisme de marche dans l'humanité » était une autre étude, entreprise en collaboration avec son frère cadet, Eduard Weber. Ces recherches importantes ont été publiées entre 1825 et 1838. Gauss et Weber ont construit le premier télégraphe électromagnétique en 1833, qui reliait l'observatoire à l'institut de physique de Göttingen.

En décembre 1837, le gouvernement hanovrien démis de ses fonctions à l'université Weber, l'un des Sept de Göttingen, pour des raisons politiques. Weber a ensuite voyagé pendant un certain temps, visitant l'Angleterre, entre autres pays, et est devenu professeur de physique à Leipzig de 1843 à 1849, date à laquelle il a été réintégré à Göttingen. L'une de ses œuvres les plus importantes, co-écrite avec Carl Friedrich Gauss et Carl Wolfgang Benjamin Goldschmidt, a été Atlas du magnétisme terrestre : conçu selon les éléments de théorie (Atlas du géomagnétisme : conçu selon les éléments de la théorie), [3] [4] une série de cartes magnétiques, et c'est principalement grâce à ses efforts que les observatoires magnétiques ont été institués. Il étudia le magnétisme avec Gauss et, en 1864, publia son Mesures proportionnelles électrodynamiques contenant un système de mesures absolues des courants électriques, qui constitue la base de ceux en usage. Weber est mort à Göttingen, où il est enterré dans le même cimetière que Max Planck et Max Born.

Il a été élu membre étranger de l'Académie royale suédoise des sciences en 1855.

En 1856, avec Rudolf Kohlrausch (1809-1858), il démontra que le rapport des unités électrostatiques aux unités électromagnétiques produisait un nombre qui correspondait à la valeur de la vitesse de la lumière alors connue. Cette découverte a conduit à la conjecture de Maxwell selon laquelle la lumière est une onde électromagnétique. Cela a également conduit au développement de Weber de sa théorie de l'électrodynamique. De plus, la première utilisation de la lettre "c" pour désigner la vitesse de la lumière était dans un article de 1856 de Kohlrausch et Weber.

L'unité SI du flux magnétique, le weber (symbole : Wb) porte son nom.


Jour. f. Prakt. Chemie 1877, p. 329 de ce journal17, 241.

Ber. ü. ré. Activité d. laiteux Inst. Proskau 1883/4, page 22.

Chemiker-Zeitung 1891, p. 1126, 1319.

Journal de chimie appliquée 1896, page 70.

Selon Schmöger (Berl. Ber.13, 1915) seulement si 2-3g Sucre de lait en 10cc L'eau dans un plat en platine sur le bain-marie s'est rapidement évaporée à sec, ou selon Erdmann (Berl. Ber.13, 2180), lorsqu'une solution de sucre de lait ordinaire est rapidement bouillie dans un récipient en métal, de sorte que presque soudainement tout le liquide se solidifie en une masse poreuse constituée de petits cristaux de sucre de lait anhydres.

Agriculteur. Stations expérimentales35, 354.

Revue d. Ver. f. boeuf au sucre de betterave. 1896, tome 46, numéro 481.

Journal chimique américain6, 289.

Ber. ü. ré. Cette. ré. Lait w. Inst. Proskau 1883/4.

La capacité de rotation optique, etc. 1898, p. 445.

Ber. ré. Allemand. chim. Social à Berlin15, 2132 et17, 1545.

Les annales de Liebig271, 49.

Magazine f. boeuf au sucre de betterave. 1875, page 1054.

Le Journal de l'American Chemical Society18, 428 ans über Thierchemie 1896, page 277.

Archives pour la physique40, 32.

Archives pour la physique32, 619.

Ber. ré. Station expérimentale Vorarlberg 1876/77 Centralblatt de Biedermann 1879, p. 214.


Vidéo: Polarisaatio ja maahanmuutto (Juin 2022).


Commentaires:

  1. Cuanaic

    Votre phrase tout simplement excellente

  2. Kamarre

    Non, au contraire.

  3. Brewstere

    Je pense que des erreurs sont commises. Je propose d'en discuter. Écrivez-moi en MP, parlez.

  4. Nawaf

    Je pense que vous n'avez pas raison. Je peux le prouver. Écrivez dans PM, nous en discuterons.



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