Náttúrufræðingurinn - 2008, Qupperneq 40

Náttúrufræðingurinn
um sem margir hafa notað síðustu
áratugina til að meta lýsingu, t.d.
við ljósmyndun, eru nemar með raf-
eiginleika sem breytast fyrir áhrif
ljóssins og má lesa ljósstyrkinn
beint af þeim mælum. Þessi raf-
rænu tæki urðu þó ekki algeng fyrr
en eftir 1920 eða svo. Þangað til fóru
Ijósmælingar einkum þannig fram
að með auganu voru bornir saman
tveir ljósblettir sem sáust hlið við
hlið í kíki. Þeir voru myndaðir af
tveim ljósgeislum sem upphaflega
voru jafnsterkir en síðan hafði
annar dofnað í óþekktu hlutfalli,
t.d. við að speglast frá efnisfleti eða
ferðast gegnum vökva. Hinn geisl-
inn var þá sendur gegnum búnað
sem deyfði hann í breytanlegu
þekktu hlutfnlli og var það hlutfall
lesið af kvarða þegar báðir ljósblett-
irnir sýndust jafnbjartir. Deyfibún-
aðurinn gat verið af ýmsum toga,
svo sem þunnir fleygar af reyklit-
uðu gleri eða misbreiðir spaðar sem
snerust hratt, en ein útfærslan var
sú að láta Ijósið fara gegnum tvö
Nicol-prismu hvort á eftir öðru eins
og áður var nefnt. Voru þeir ljós-
mælar vinsælir og í notkun víða
fram yfir 1940.1 sjaldséðari tækjum,
sem líktust nokkuð Ijósmælunum
en innihéldu kvarsplötur auk Nicol-
prismanna, mátti búa til ljós af nán-
ast hvaða blendingslit sem var úr
hvítu ljósi.
Hér verður lýst ýmissi notkun
hverrar tækjategundar í líf- og
læknisfræðum, á sviðum þar sem
færa má rök fyrir því að hún hafi
haft bein áhrif til að hraða framför-
um. Sú upptalning er engan veginn
tæmandi og er aðeins vitnað í eina
dæmigerða heimild hverju sinni
þótt af mörgum geti verið að taka.
Er vísað á fyrrnefnda skýrslu2 varð-
andi fleiri atriði og mun ítarlegri
heimildaskrá. I þá samantekt vantar
þó enn margt, því að upplýsingar
um smíði og notkun tækjanna eru
dreifðar mjög víða í útgefnum rit-
um og seinlegt að leita þeirra. Hafa
ber í huga að margar vísindalegar
uppgötvanir og tækninýjungar á
öðrum fræðasviðum sem urðu til að
hluta fyrir atbeina tækja með silfur-
bergi í hafa einnig stuðlað að fram-
gangi líf- og læknavísinda.
POLARIMETRAR
1810-1850
J.B. Biot (2. mynd) hóf rannsóknir á
snúningi skautunarstefnu ljóss í
kvarskristöllum á árunum 1810-20
og uppgötvaði þá að sumir lífrænir
vökvar og vatnslausnir hefðu
einnig þann eiginleika. Fann hann
meðal annars almenna reglu um
það hvernig snúningurinn breyttist
með tíðni ljóssins sem notað var.
Eftir nokkurt hlé á ljósfræðirann-
sóknum sínum birti Biot á árabilinu
1832-60 margar ritsmíðar4 um þau
mál. I polarimeter hans bjó gler-
spegill til skautað ljós og Nicol-pris-
ma greindi sveiflustefnu þess eftir
að hafa farið gegnum sýni. Aðrir
bættu upp úr 1840 þessi tæki mjög
með því að nota einnig Nicol-pris-
ma til skautunar. Hafa tækin haldist
síðan á svipuðu formi (3. mynd) en
ráðstafanir verið gerðar til að auka
nákvæmni í aflestri.
Einna nytsamastir urðu polari-
metrarnir við rannsóknir á sykur-
efnum, sem flest hafa optíska
virkni. Menn vissu snemma á
19. öld að til væru ýmsar tegundir
af þeim, en Biot og aðrir skýrðu
margt um eðli þeirra sem enn var
óljóst. Algengustu sykurefnunum
má skipta í einsykrunga og tví-
sykrunga. Af þeim fyrrnefndu eru
einna þekktastir glúkósi (þrúgusyk-
ur) og frúktósi (ávaxtasykur) með
sex kolefnisfrumeindum hvor. Má í
ljósi síðari vitneskju telja glúkósa
mikilvægustu sameindina í öllu
lífríkinu vegna hlutverks hans í
orkubúskap fruma. Ef Biot til dæm-
is setti sýru út í lausn af súkrósa,
þ.e. venjulegum sykri sem er tví-
sykrungs-sameind með tólf kolefn-
isfrumeindum, breyttust áhrif
lausnarinnar á skautað ljós úr því
að vera hægri handar snúningur í
vinstri handar snúning.5 Var það
því nefnt „inversion" og reyndist
stafa af klofnun súkrósans í glúkósa
og frúktósa. Einnig kannaði Biot á
þennan hátt sterkjuefni, sem eru
stórar fjölliður einsykrunga. Hlut-
verk polarimetranna þar má sjá af
nafngiftinni dextrin um vel þekkt
3. mynd. Polarimeter. Einlitt ijós frá vinstri fer gegnum Nicol-prisma og síðan gierrör
með vökva (oft 20 eða 40 cm iangt) inni í R. Athugandi horfir í M og notar annað Nicol-
prisma tii að mæla snúning skautunarstefnu ijóssins á leið þess. Mynd úr verðlista frá
verkstæði C.P. Coerz í Berlín um 1918. - A polarimeter, usedfor measuring the rotation
of the plane of poiarization in organic liquids.
40