Teori Polarimeter – Polarimeter merupakan alat yang digunakan untuk mengukur besarnya putaran optik yang dihasilkan oleh suatu zat yang bersifat optis aktif yang terdapat dalam larutan. Jadi polarimeter ini merupakan alat yang didesain khusus untuk mempolarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif. Senyawa optis aktif adalah senyawa yang dapat memutar bidang polarisasi, sedangkan yang dimaksud dengan polarisasi adalah pembatasan arah getaran (vibrasi) dalam sinar atau radiasi elektromagnetik yang lain.
Untuk mengetahui besarnya polarisasi cahaya oleh suatu senyawa optis aktif, maka beesarnya perputaran itu bergantung pada beberapa faktor yakni :
- Struktur molekul.
- Temperatur.
- Panjang gelombang.
- Banyaknya molekul pada jalan cahaya.
- Jenis zat.
- Ketebalan.
- Konsentrasi dan juga pelarut.
Teori polarimeter, polarisasi bidang dilakukan dengan melewatkan cahaya biasa menembus sepasang kristal kalsit atau menembus suatu lensa polarisasi. Jika cahaya terpolarisasi-bidang dilewatkan suatu larutan yang mengandung suatu enantiomer tunggal maka bidang polarisasi itu diputar kekanan atau kekiri. Perputaran cahaya terpolarisasi-bidang ini disebut rotasi optis. Suatu senyawa yang memutar bidang polarisasi suatu senyawa terpolarisasi-bidang dikatakan bersifat aktif optis.
Karena inilah maka enantimer-enantiomer kadang-kadang disebut isomer optis. Prinsip kerja alat polarimeter adalah sebagai berikut, sinar yang datang dari sumber cahaya (misalnya lampu natrium) akan dilewatkan melalui prisma terpolarisasi (polarizer), kemudian diteruskan ke sel yang berisi larutan. Dan akhirnya menuju prisma terpolarisasi kedua (analizer).
Polarizer tidak dapat diputar-putar sedangkan analizer dapat diatur atau di putar sesuai keinginan. Bila polarizer dan analizer saling tegak lurus (bidang polarisasinya juga tega lurus), maka sinar tidak ada yang ditransmisikan melalui medium diantara prisma polarisasi. Pristiwa ini disebut tidak optis aktif. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan pada sel dan ditempatkan diantara prisma terpolarisasi maka sinar akan ditransmisikan.
Putaran optik adalah sudut yang dilalui analizer ketika diputar dari posisi silang ke posisi baru yang intensitasnya semakin berkurang hingga nol. Untuk menentukan posisi yang tepat sulit dilakukan, karena itu digunakan apa yang disebut “setengah bayangan” (bayangan redup).
Untuk mancapai kondisi ini, polarizer diatur sedemikian rupa, sehingga setengah bidang polarisasi membentuk sudut sekecil mungkin dengan setengah bidang polarisasi lainnya. Akibatnya memberikan pemadaman pada kedua sisi lain, sedangkan ditengah terang. Bila analyzer diputar terus setengah dari medan menjadi lebih terang dan yang lainnya redup.
Posisi putaran diantara terjadinya pemadaman dan terang tersebut, adalah posisi yang tepat dimana pada saat itu intensitas kedua medan sama. Jika zat yang bersifat optis aktif ditempatkan diantara polarizer dan analizer maka bidang polarisasi akan berputar sehingga posisi menjadi berubah. Untuk mengembalikan ke posisi semula, analizer dapat diputar sebesar sudut putaran dari sampel.
Sudut putar jenis ialah besarnya perputaran oleh 1,00 gram zat dalam 1,00 mL larutan yang barada dalam tabung dengan panjang jalan cahaya 1,00 dm, pada temperatur dan panjang gelombang tertentu. Panjang gelombang yang lazim digunakan ialah 589,3 nm, dimana 1 nm = 10-9m. Sudut putar jenis untuk suatu senyawa (misalnya pada 25o C) Macam-macam polarisasi antara lain, polarisasi dengan absorpsi selektif, polarisasi akibat pemantulan, dan polarisasi akibat pembiasan ganda.
Polarisasi dengan absorpsi selektif, dengan menggunakan bahan yang akan melewatkan (meneruskan) gelombang yang vektor medan listriknya sejajar dengan arah tertentu dan menyerap hampir semua arah polarisasi yang lain.
Polarisasi akibat pemantulan, yaitu jika berkas cahaya tak terpolarisasi dipantulkan oleh suatu permukaan, berkas cahaya terpanyul dapat berupa cahaya tak terpolarisasi, terpolarisasi sebagian, atau bahkan terpolarisasi sempurna.
Polarisasi akibat pembiasan ganda, yaitu dimana cahaya yang melintasi medium isotropik (misalnya air). Mempunyai kecepatan rambat sama kesegala arah. Sifat bahan isotropik yang demikian dinyatakan oleh indeks biasnya yang berharga tunggal untuk panjang gelombang tertentu.
Pada kristal-kristal tertentu misalnya kalsit dan kuartz, kecepatan cahaya didalamnya tidak sama kesegala arah. Bahan yang demikian disebut bahan anisotropik (tidak isotropik). Sifat anisotropik ini dinyatakan dengan indeks bias ganda untuk panjang gelombang tertentu. Sehingga bahan anisotropik juga disebut bahan pembias ganda.
Polarimeter ini sering menggunakan zat glukosa sebagai sampelnya. Dimana senyawa ini mempunyai struktur cincin dan mempunyai bentuk dengan sifat berbeda.
