Polarimeter
પોલરીમીટર એ એક વૈજ્ઞાનિક સાધન છે જેનો ઉપયોગ ઓપ્ટિકલી સક્રિય પદાર્થ દ્વારા ધ્રુવીકૃત પ્રકાશને પસાર કરવાથી થતા પરિભ્રમણના ખૂણાને માપવા માટે થાય છે. કેટલાક રાસાયણિક પદાર્થો ઓપ્ટિકલી સક્રિય હોય છે, અને જ્યારે આ પદાર્થોમાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ધ્રુવીકૃત (એક-દિશા) પ્રકાશ ડાબી (ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં) અથવા જમણી (ઘડિયાળની દિશામાં) ફરશે. જે માત્રામાં પ્રકાશ ફરે છે તે પરિભ્રમણ કોણ તરીકે ઓળખાય છે. પરિભ્રમણની દિશા (ઘડિયાળની દિશામાં અથવા ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં) અને તીવ્રતા નમૂનાના કાયરલ ગુણધર્મો વિશેની માહિતી દર્શાવે છે જેમ કે નમૂનામાં હાજર ઇનેન્શિયોમર્સની સંબંધિત સાંદ્રતા. 1808માં એટીન-લુઇસ માલસ (1775-1812) દ્વારા પ્રતિબિંબ દ્વારા ધ્રુવીકરણની શોધ કરવામાં આવી હતી. માપન સિદ્ધાંત બે એન્ન્ટીયોમર્સનો ગુણોત્તર, શુદ્ધતા અને સાંદ્રતા ધ્રુવીયતા દ્વારા માપી શકાય છે. એન્ન્ટીયોમર્સ રેખીય ધ્રુવીકૃત પ્રકાશના સમતલને ફેરવવાના તેમના ગુણધર્મ દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. તેથી, તે સંયોજનોને ઓપ્ટિકલી એક્ટિવ કહેવામાં આવે છે અને તેમના ગુણધર્મને ઓપ્ટિકલ રોટેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. પ્રકાશ બલ્બ, ટંગસ્ટન હેલોજન અથવા સૂર્ય જેવા પ્રકાશ સ્રોતો દૃશ્યમાન પ્રકાશની આવર્તન પર વિદ્યુતચુંબકીય તરંગો બહાર કાઢે છે. તેમનું વિદ્યુત ક્ષેત્ર તેમના પ્રસારની દિશાને અનુરૂપ તમામ સંભવિત સમતલમાં દોલન કરે છે. તેનાથી વિપરીત, રેખીય-ધ્રુવીકૃત પ્રકાશના તરંગો સમાંતર સમતલમાં દોલન કરે છે. જો પ્રકાશ ધ્રુવીકરણનો સામનો કરે છે, તો ધ્રુવીકરણના નિર્ધારિત સમતલમાં દોલન કરતો પ્રકાશનો માત્ર તે જ ભાગ તેમાંથી પસાર થઈ શકે છે. તે સમતલને ધ્રુવીકરણનું સમતલ કહેવામાં આવે છે. ધ્રુવીકરણનું સ્તર ઓપ્ટિકલી સક્રિય સંયોજનો દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે. પ્રકાશને જે દિશામાં ફેરવવામાં આવે છે તે દિશા અનુસાર, એન્ન્ટીયોમરને ડેક્સ્ટ્રો-રોટેટરી અથવા લીવો-રોટેટરી તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. એન્ન્ટીયોમર્સની ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ એડિટિવ છે. જો એક જ દ્રાવણમાં જુદા જુદા ઇનેન્ટીયોમર્સ એકસાથે અસ્તિત્વ ધરાવે છે, તો તેમની ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિ વધે છે. તેથી જ રેસમેટ્સ ઓપ્ટિકલી નિષ્ક્રિય હોય છે, કારણ કે તેઓ તેમની ઘડિયાળની દિશામાં અને ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં ઓપ્ટિકલ પ્રવૃત્તિઓને રદ કરે છે. ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ દ્રાવણમાં ઓપ્ટિકલી સક્રિય પદાર્થોની સાંદ્રતાના પ્રમાણમાં હોય છે. તેથી પોલરીમીટર એન્ન્ટીયોમર-શુદ્ધ નમૂનાઓના સાંદ્રતા માપન માટે લાગુ કરી શકાય છે. નમૂનાની જાણીતી સાંદ્રતા સાથે, નવા પદાર્થની લાક્ષણિકતા દર્શાવતી વખતે ચોક્કસ પરિભ્રમણ નક્કી કરવા માટે ધ્રુવીયમાપક પણ લાગુ કરી શકાય છે. ચોક્કસ પરિભ્રમણ એ એક ભૌતિક ગુણધર્મ છે અને તેને 1 ડી. એમ. ના પથ લંબાઈ l પર ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ α, 10 ગ્રામ/એલની સાંદ્રતા c, તાપમાન T (સામાન્ય રીતે 20 °C) અને પ્રકાશ તરંગલંબાઇ λ (સામાન્ય રીતે 589.3 nm પર સોડિયમ D રેખા) તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છેઃ આ આપણને જણાવે છે કે જ્યારે પ્રકાશનું કિરણ નમૂનાના ઓપ્ટિકલી સક્રિય અણુઓની ચોક્કસ માત્રામાંથી પસાર થાય છે ત્યારે ધ્રુવીકરણનું સમતલ કેટલું ફરે છે. તેથી, ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ તાપમાન, સાંદ્રતા, તરંગલંબાઇ, માર્ગની લંબાઈ અને પદાર્થનું વિશ્લેષણ કરવા પર આધારિત છે. પોલરીમીટર બે નિકોલ પ્રિઝમ (પોલરાઇઝર અને એનાલાઇઝર) થી બનેલું છે. ધ્રુવીકરણ સ્થિર છે અને વિશ્લેષકને ફેરવી શકાય છે. પ્રિઝમ્સને સ્લિટ્સ S1 અને S2 તરીકે વિચારી શકાય છે. પ્રકાશ તરંગો તારમાં તરંગોને અનુરૂપ હોવાનું માનવામાં આવે છે. પોલરાઇઝર S1 માત્ર તે જ પ્રકાશ તરંગોને મંજૂરી આપે છે જે એક જ સમતલમાં ફરે છે. આના કારણે પ્રકાશ સમતલ ધ્રુવીકૃત બને છે. જ્યારે વિશ્લેષકને પણ સમાન સ્થિતિમાં મૂકવામાં આવે છે ત્યારે તે ધ્રુવીકરણમાંથી આવતા પ્રકાશ તરંગોને તેમાંથી પસાર થવા દે છે. જ્યારે તેને જમણા ખૂણામાંથી ફેરવવામાં આવે છે ત્યારે કોઈ તરંગો જમણા ખૂણામાંથી પસાર થઈ શકતા નથી અને ક્ષેત્ર અંધારું દેખાય છે. જો હવે ઓપ્ટિકલી એક્ટિવ સોલ્યુશન ધરાવતી કાચની નળીને પોલરાઇઝર અને એનાલાઇઝર વચ્ચે મૂકવામાં આવે તો પ્રકાશ હવે ચોક્કસ ખૂણાથી પોલરાઇઝેશનના સમતલમાંથી ફરે છે, એનાલાઇઝરને સમાન ખૂણામાં ફેરવવું પડશે. ઓપરેશન પોલરીમીટર આને બે ધ્રુવીકરણ પ્લેટોમાંથી પ્રથમમાંથી મોનોક્રોમેટિક પ્રકાશ પસાર કરીને માપે છે, જે ધ્રુવીકૃત બીમ બનાવે છે. આ પ્રથમ પ્લેટને પોલરાઇઝર તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. આ બીમ પછી ફેરવવામાં આવે છે કારણ કે તે નમૂનામાંથી પસાર થાય છે. નમૂનામાંથી પસાર થયા પછી, બીજું ધ્રુવીકરણ, જેને વિશ્લેષક તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, તે જાતે પરિભ્રમણ અથવા ખૂણાની સ્વચાલિત શોધ દ્વારા ફરે છે. જ્યારે વિશ્લેષકને એવી રીતે ફેરવવામાં આવે છે કે જેથી તમામ પ્રકાશ અથવા કોઈ પ્રકાશ પસાર ન થઈ શકે, ત્યારે કોઈ પણ પરિભ્રમણનો કોણ શોધી શકે છે જે કોણ θ ની બરાબર છે જેના દ્વારા વિશ્લેષકને પહેલાના કિસ્સામાં ફેરવવામાં આવ્યો હતો, અથવા પછીના કિસ્સામાં 90-θ. ધ્રુવમાપકના પ્રકાર લોરેન્ટના અર્ધછાયા ધ્રુવમાપક જ્યારે સમતલ-ધ્રુવીકૃત પ્રકાશ કેટલાક સ્ફટિકોમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ડાબા-ધ્રુવીકૃત પ્રકાશનો વેગ જમણા-ધ્રુવીકૃત પ્રકાશથી અલગ હોય છે, આમ સ્ફટિકોમાં બે રીફ્રેક્ટિવ સૂચકાંકો હોવાનું કહેવાય છે, એટલે કે. ડબલ રીફ્રેક્ટિંગ. રચનાઃ પોલરીમીટરમાં મોનોક્રોમેટિક સ્રોત S હોય છે જે બહિર્મુખ લેન્સ L ના કેન્દ્રબિંદુ પર મૂકવામાં આવે છે. બહિર્મુખ લેન્સ પછી જ નિકોલ પ્રિઝમ P હોય છે જે ધ્રુવીકરણ તરીકે કામ કરે છે. એચ એ અર્ધ છાંયો ઉપકરણ છે જે નિકોલ પીમાંથી બહાર આવતા ધ્રુવીકૃત પ્રકાશના ક્ષેત્રને બે ભાગમાં વિભાજિત કરે છે, જે સામાન્ય રીતે અસમાન તેજનું હોય છે. ટી એ કાચની નળી છે જેમાં ઓપ્ટિકલી સક્રિય દ્રાવણ ભરવામાં આવે છે. ટીમાંથી પસાર થયા પછી પ્રકાશને વિશ્લેષણ કરનાર નિકોલ એ પર પડવાની મંજૂરી આપવામાં આવે છે જેને ટ્યુબની ધરીની આસપાસ ફેરવી શકાય છે. વિશ્લેષકના પરિભ્રમણને સ્કેલ સી. કાર્યકારી સિદ્ધાંતની મદદથી માપી શકાય છેઃ અર્ધછાયા ઉપકરણની જરૂરિયાતને સમજવા માટે, ધારો કે તે હાજર નથી. વિશ્લેષકની સ્થિતિને સમાયોજિત કરવામાં આવે છે જેથી જ્યારે ટ્યુબ ખાલી હોય ત્યારે દૃશ્યનું ક્ષેત્ર અંધારું હોય. વિશ્લેષકની સ્થિતિ ગોળાકાર સ્કેલ પર નોંધવામાં આવે છે. હવે ટ્યુબ ઓપ્ટિકલી સક્રિય દ્રાવણથી ભરવામાં આવે છે અને તેને તેની યોગ્ય સ્થિતિમાં ગોઠવવામાં આવે છે. ઓપ્ટિકલી સક્રિય દ્રાવણ ધ્રુવીકરણ P માંથી બહાર આવતા પ્રકાશના ધ્રુવીકરણના સમતલને અમુક ખૂણાથી ફેરવે છે, તેથી પ્રકાશ વિશ્લેષક A દ્વારા પ્રસારિત થાય છે અને દૂરબીનનું દૃશ્ય ક્ષેત્ર તેજસ્વી બને છે. હવે વિશ્લેષકને મર્યાદિત ખૂણા દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે જેથી ટેલિસ્કોપનું દૃશ્ય ક્ષેત્ર ફરીથી અંધારું થઈ જાય. આ ત્યારે જ થશે જ્યારે વિશ્લેષકને તે જ ખૂણાથી ફેરવવામાં આવે જેના દ્વારા પ્રકાશના ધ્રુવીકરણનું સમતલ ઓપ્ટિકલી એક્ટિવ સોલ્યુશન દ્વારા ફેરવવામાં આવે છે. વિશ્લેષકની સ્થિતિ ફરીથી નોંધવામાં આવે છે. બે વાંચનનો તફાવત ધ્રુવીકરણના સમતલના પરિભ્રમણનો કોણ આપશે. ઉપરોક્ત પ્રક્રિયામાં એક મુશ્કેલી એ છે કે જ્યારે વિશ્લેષકને સંપૂર્ણ અંધારા માટે ફેરવવામાં આવે છે, ત્યારે તે ધીમે ધીમે પ્રાપ્ત થાય છે અને તેથી તે ચોક્કસ સ્થિતિ શોધવાનું મુશ્કેલ છે કે જેના માટે સંપૂર્ણ અંધારા પ્રાપ્ત થાય છે. ઉપરોક્ત મુશ્કેલીને દૂર કરવા માટે, પોલરાઇઝર પી અને ગ્લાસ ટ્યુબ ટી વચ્ચે અર્ધ-છાંયો ઉપકરણ રજૂ કરવામાં આવે છે. અર્ધ છાંયો ઉપકરણઃ તેમાં બે અર્ધવર્તુળાકાર પ્લેટ એ. સી. બી. અને એ. ડી. બી. નો સમાવેશ થાય છે. એ. સી. બી. નો અડધો ભાગ કાચનો બનેલો છે જ્યારે બાકીનો અડધો ભાગ ક્વાર્ટઝનો બનેલો છે. બંને અર્ધભાગ એકસાથે સિમેન્ટેડ છે. ક્વાર્ટઝને ઓપ્ટિક અક્ષની સમાંતર કાપવામાં આવે છે. ક્વાર્ટઝની જાડાઈ એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે કે તે સામાન્ય અને અસાધારણ કિરણો વચ્ચે 'એ/2' ના પાથ તફાવતનો પરિચય આપે છે. કાચની જાડાઈ એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે કે તે પ્રકાશની તેટલી જ માત્રાને શોષી લે છે જેટલી અડધા ક્વાર્ટઝ દ્વારા શોષાય છે. ધ્યાનમાં લો કે ધ્રુવીકરણનું કંપન ઓપી સાથે છે. કાચમાંથી પસાર થવા પર અડધા સ્પંદનો ઓપ સાથે રહે છે. પરંતુ અર્ધ ક્વાર્ટઝમાંથી પસાર થતાં આ સ્પંદનો 0-અને £-ઘટકોમાં વિભાજિત થશે. £-ઘટકો ઓપ્ટિક અક્ષને સમાંતર હોય છે જ્યારે O-ઘટક ઓપ્ટિક અક્ષને લંબરૂપ હોય છે. ઓ-ઘટક ક્વાર્ટઝમાં ઝડપથી પ્રવાસ કરે છે અને તેથી 0-ઘટકનો ઉદભવ ઓ. સી. ને બદલે ઓડી સાથે થશે. આમ OA અને OD ઘટકો OQ સાથે પરિણામી કંપન રચવા માટે ભેગા થશે જે OP તરીકે ઓપ્ટિક અક્ષ સાથે સમાન કોણ બનાવે છે. હવે જો એનાલાઇઝિંગ નિકોલનું મુખ્ય પ્લેન ઓ. પી. ને સમાંતર હોય તો પ્રકાશ કાચમાંથી અડધો અવરોધ વિના પસાર થશે. તેથી કાચનો અડધો ભાગ ક્વાર્ટઝનો અડધો ભાગ કરતાં વધુ તેજસ્વી હશે અથવા આપણે કહી શકીએ કે કાચનો અડધો ભાગ તેજસ્વી હશે અને ક્વાર્ટઝનો અડધો ભાગ શ્યામ હશે. તેવી જ રીતે જો વિશ્લેષણ કરનાર નિકોલનું મુખ્ય સમતલ OQ ને સમાંતર હોય તો ક્વાર્ટઝનો અડધો ભાગ તેજસ્વી હશે અને કાચનો અડધો ભાગ શ્યામ હશે. જ્યારે વિશ્લેષકનું મુખ્ય સમતલ એ. ઓ. બી. સાથે હોય ત્યારે બંને અર્ધભાગ સમાન રીતે તેજસ્વી હશે. બીજી બાજુ, જો વિશ્લેષકનું મુખ્ય સમતલ ડી. ઓ. સી. સાથે હોય તો બંને અર્ધભાગ સમાન રીતે શ્યામ હશે. આમ તે સ્પષ્ટ છે કે જો વિશ્લેષણ કરનાર નિકોલ ડી. ઓ. સી. થી સહેજ વિચલિત થાય તો એક અડધો ભાગ બીજા કરતા વધુ તેજસ્વી બને છે. તેથી અર્ધ છાંયો ઉપકરણનો ઉપયોગ કરીને, પરિભ્રમણના ખૂણાને વધુ સચોટ રીતે માપી શકાય છે. ચોક્કસ પરિભ્રમણનું નિર્ધારણઃ ઓપ્ટિકલી સક્રિય પદાર્થ (જેમ કે, ખાંડ) નું ચોક્કસ પરિભ્રમણ નક્કી કરવા માટે, પોલરીમીટર ટ્યુબને પહેલા શુદ્ધ પાણીથી ભરવામાં આવે છે અને વિશ્લેષકને સમાન અંધારા (બંને અર્ધભાગ સમાન શ્યામ હોવા જોઈએ) બિંદુ માટે સમાયોજિત કરવામાં આવે છે. સ્કેલની મદદથી વિશ્લેષકની સ્થિતિ નોંધવામાં આવે છે. હવે પોલરીમીટર ટ્યુબ જાણીતા સાંદ્રતાના ખાંડના દ્રાવણથી ભરવામાં આવે છે અને ફરીથી વિશ્લેષકને એવી રીતે ગોઠવવામાં આવે છે કે ફરીથી સમાન શ્યામ બિંદુ પ્રાપ્ત થાય છે. વિશ્લેષકની સ્થિતિ ફરીથી નોંધવામાં આવે છે. બે વાંચનનો તફાવત પરિભ્રમણનો કોણ θ આપશે. તેથી, ચોક્કસ પરિભ્રમણ S ને S = θ/LC તરીકે નક્કી કરવામાં આવે છે, જ્યાં L એ ઓપ્ટિકલ પાથ લંબાઈ છે અને C એ પદાર્થની સાંદ્રતા છે. બાયક્વાર્ટઝ પોલરીમીટર બાયક્વાર્ટઝ પોલરીમીટરમાં, બાયક્વાર્ટઝ પ્લેટનો ઉપયોગ થાય છે. બાયક્વાર્ટઝ પ્લેટમાં ક્વાર્ટઝની બે અર્ધ ગોળાકાર પ્લેટ હોય છે, દરેકની જાડાઈ 3.75mm હોય છે. એક અર્ધમાં જમણા હાથનું ઓપ્ટિકલી સક્રિય ક્વાર્ટઝ હોય છે, જ્યારે બીજું ડાબા હાથનું ઓપ્ટિકલી સક્રિય ક્વાર્ટઝ હોય છે. મેન્યુઅલ 1830ના દાયકાના પ્રારંભિક ધ્રુવમાપક માટે વપરાશકર્તાને અન્ય સ્થિર તત્વ (ડિટેક્ટર) દ્વારા જોતા એક ધ્રુવીકરણ તત્વ (વિશ્લેષક) ને શારીરિક રીતે ફેરવવાની જરૂર હતી. ડિટેક્ટરને ઓપ્ટિકલી સક્રિય નમૂના ધરાવતી ટ્યુબના વિરુદ્ધ છેડે મૂકવામાં આવ્યું હતું, અને જ્યારે ઓછામાં ઓછો પ્રકાશ જોવા મળે ત્યારે વપરાશકર્તાએ તેની આંખનો ઉપયોગ "સંરેખણ" નું મૂલ્યાંકન કરવા માટે કર્યો હતો. પછી પરિભ્રમણનો કોણ એક સરળ સ્થિરથી ગતિશીલ ધ્રુવીકરણ તરફ એક ડિગ્રી અથવા તેથી વધુની અંદર વાંચવામાં આવતો હતો. જો કે આજે ઉત્પાદિત મોટાભાગના મેન્યુઅલ પોલરીમીટર હજુ પણ આ મૂળભૂત સિદ્ધાંતને અપનાવે છે, પરંતુ વર્ષોથી મૂળ ઓપ્ટો-મિકેનિકલ ડિઝાઇન પર લાગુ થયેલા ઘણા વિકાસથી માપનની કામગીરીમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે. અર્ધ-તરંગ પ્લેટની રજૂઆતથી "વિશિષ્ટતા સંવેદનશીલતા" માં વધારો થયો છે, જ્યારે વર્નિયર ડ્રમ સાથેના ચોકસાઇવાળા કાચના સ્કેલથી અંતિમ વાંચન સી. એ. ની અંદર સરળ બન્યું છે. ± 0.05º. મોટાભાગના આધુનિક મેન્યુઅલ પોલરીમીટરમાં પ્રકાશ સ્રોત તરીકે વધુ મોંઘા સોડિયમ આર્ક લેમ્પની જગ્યાએ લાંબા ગાળાના પીળા એલઇડીનો પણ સમાવેશ થાય છે. અર્ધ-સ્વચાલિત આજે, અર્ધ-સ્વચાલિત ધ્રુવીયમાપક ઉપલબ્ધ છે. ઓપરેટર ડિજિટલ ડિસ્પ્લે દ્વારા છબી જુએ છે અને ઇલેક્ટ્રોનિક નિયંત્રણો સાથે વિશ્લેષક કોણને સમાયોજિત કરે છે. સંપૂર્ણ સ્વચાલિત પોલરીમીટરનો હવે વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે અને વપરાશકર્તાએ માત્ર એક બટન દબાવવું પડે છે અને ડિજિટલ રીડઆઉટની રાહ જોવી પડે છે. ઝડપી સ્વચાલિત ડિજિટલ પોલરીમીટર નમૂનાના પરિભ્રમણ કોણને ધ્યાનમાં લીધા વિના થોડી સેકંડમાં સચોટ પરિણામ આપે છે. વધુમાં, તેઓ સતત માપન પ્રદાન કરે છે, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન પ્રવાહી ક્રોમેટોગ્રાફી અને અન્ય ગતિશીલ તપાસને સરળ બનાવે છે. આધુનિક ધ્રુવમાપની અન્ય એક વિશેષતા ફેરાડે મોડ્યુલેટર છે. ફેરાડે મોડ્યુલેટર વૈકલ્પિક વર્તમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે. તે મહત્તમ અંધારાના બિંદુને વારંવાર પસાર થવાની મંજૂરી આપીને શોધની ચોકસાઈ વધારવા માટે ધ્રુવીકરણના સમતલને દોલન કરે છે અને આમ વધુ ચોકસાઈ સાથે નક્કી કરવામાં આવે છે. નમૂનાના તાપમાનનો નમૂનાના ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ પર નોંધપાત્ર પ્રભાવ હોવાથી, આધુનિક ધ્રુવીયમાપોએ તાપમાનને સક્રિય રીતે નિયંત્રિત કરવા માટે પહેલેથી જ પેલ્ટિયર તત્વોનો સમાવેશ કર્યો છે. તાપમાન નિયંત્રિત નમૂનાની નળીઓ તરીકે વિશેષ તકનીકો માપનની ભૂલોને ઘટાડે છે અને કામગીરીને સરળ બનાવે છે. સ્વચાલિત પ્રક્રિયા માટે પરિણામોને સીધા કમ્પ્યુટર અથવા નેટવર્ક પર સ્થાનાંતરિત કરી શકાય છે. પરંપરાગત રીતે, નમૂના કોષની સચોટ ભરવાની તપાસ સાધનની બહાર કરવી પડતી હતી, કારણ કે ઉપકરણની અંદરથી યોગ્ય નિયંત્રણ શક્ય ન હતું. આજકાલ કેમેરા સિસ્ટમ નમૂના કોષમાં નમૂના અને સચોટ ભરવાની પરિસ્થિતિઓનું નિરીક્ષણ કરવામાં મદદ કરી શકે છે. વધુમાં, કેટલીક કંપનીઓ દ્વારા રજૂ કરાયેલ સ્વચાલિત ભરણ માટેની સુવિધાઓ બજારમાં ઉપલબ્ધ છે. કોસ્ટિક રસાયણો, એસિડ અને બેઝ સાથે કામ કરતી વખતે પોલરીમીટર સેલને હાથથી લોડ ન કરવું ફાયદાકારક બની શકે છે. આ બંને વિકલ્પો પરપોટા અથવા કણોને કારણે થતી સંભવિત ભૂલોને ટાળવામાં મદદ કરે છે. ભૂલના સ્ત્રોતો ઓપ્ટિકલી સક્રિય પદાર્થના પરિભ્રમણના કોણને આના દ્વારા અસર થઈ શકે છેઃ નમૂનામાંથી પસાર થતા પ્રકાશની તરંગલંબાઇની સાંદ્રતા (સામાન્ય રીતે, પરિભ્રમણનો કોણ અને તરંગલંબાઇ વ્યસ્ત પ્રમાણમાં હોય છે) નમૂનાનું તાપમાન (સામાન્ય રીતે બંને સીધા પ્રમાણસર હોય છે) નમૂના કોષની લંબાઈ (વધુ સારી ચોકસાઈ સુનિશ્ચિત કરવા માટે વપરાશકર્તા દ્વારા મોટાભાગના સ્વચાલિત ધ્રુવમાપકમાં ઇનપુટ) ભરવાની સ્થિતિ (પરપોટા, તાપમાન અને સાંદ્રતા ઢાળ) મોટાભાગના આધુનિક ધ્રુવમાપકમાં આ ભૂલોને સરભર કરવા અથવા/અને નિયંત્રિત કરવાની પદ્ધતિઓ હોય છે. માપાંકન પરંપરાગત રીતે, વ્યાખ્યાયિત સાંદ્રતા સાથે સુક્રોઝ દ્રાવણનો ઉપયોગ પ્રકાશ ધ્રુવીકરણ પરિભ્રમણ સાથે ખાંડના અણુઓની માત્રાને લગતા ધ્રુવમાપકને માપવા માટે કરવામાં આવતો હતો. ઇન્ટરનેશનલ કમિશન ફોર યુનિફોર્મ મેથડ્સ ઓફ સુગર એનાલિસિસ (આઇ. સી. યુ. એમ. એસ. એ.) એ ખાંડ ઉદ્યોગ માટે વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિઓને એકીકૃત કરવામાં, આંતરરાષ્ટ્રીય સુગર સ્કેલ (આઇ. એસ. એસ.) માટે ધોરણો નક્કી કરવામાં અને ખાંડ ઉદ્યોગમાં પોલરીમીટર માટેની વિશિષ્ટતાઓમાં મુખ્ય ભૂમિકા ભજવી હતી. જો કે, ખાંડના દ્રાવણો દૂષિત અને બાષ્પીભવન માટે સંવેદનશીલ હોય છે. વધુમાં, પદાર્થનું ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ તાપમાન પ્રત્યે ખૂબ જ સંવેદનશીલ હોય છે. વધુ વિશ્વસનીય અને સ્થિર ધોરણ મળી આવ્યું હતુંઃ સ્ફટિકીય ક્વાર્ટઝ જે લક્ષી છે અને એવી રીતે કાપવામાં આવે છે કે તે સામાન્ય ખાંડના દ્રાવણના ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ સાથે મેળ ખાય છે, પરંતુ ઉપર ઉલ્લેખિત ગેરફાયદા દર્શાવ્યા વિના. ક્વાર્ટઝ (સિલિકોન ડાયોક્સાઇડ, SiO2) એક સામાન્ય ખનિજ છે, જે સિલિકોન અને ઓક્સિજનનું ત્રિકોણાકાર રાસાયણિક સંયોજન છે. આજકાલ, વિવિધ જાડાઈની ક્વાર્ટઝ પ્લેટ અથવા ક્વાર્ટઝ નિયંત્રણ પ્લેટ પોલરીમીટર અને સેકેરીમીટરને માપાંકન કરવા માટે ધોરણો તરીકે કામ કરે છે. વિશ્વસનીય અને તુલનાત્મક પરિણામો સુનિશ્ચિત કરવા માટે, ક્વાર્ટઝ પ્લેટને માપાંકન કરી શકાય છે અને મેટ્રોલોજી સંસ્થાઓ દ્વારા પ્રમાણિત કરી શકાય છે. જોકે, તા. વૈકલ્પિક રીતે, ધ્રુવીકરણ સંદર્ભ ધોરણનો ઉપયોગ કરીને કેલિબ્રેશનની તપાસ કરી શકાય છે, જેમાં પ્રકાશ માર્ગને લંબરૂપ ધારકમાં માઉન્ટ થયેલ ક્વાર્ટઝની પ્લેટ હોય છે. આ ધોરણો 55 ન્યૂબર્ગ રોડ, હેકેટસ્ટાઉન, એનજે 07840, યુએસએ ખાતે સ્થિત રુડોલ્ફ રિસર્ચ એનાલિટીકલનો સંપર્ક કરીને એનઆઈએસટીને શોધી શકાય તેવા ઉપલબ્ધ છે. કેલિબ્રેશનમાં પ્રથમ પ્રારંભિક પરીક્ષણનો સમાવેશ થાય છે જેમાં મૂળભૂત કેલિબ્રેશન ક્ષમતાની તપાસ કરવામાં આવે છે. ક્વાર્ટઝ નિયંત્રણ પ્લેટ તેમના પરિમાણો, ઓપ્ટિકલ શુદ્ધતા, સપાટતા, ચહેરાની સમાંતરતા અને ઓપ્ટિકલ અક્ષ ભૂલોના સંદર્ભમાં જરૂરી લઘુત્તમ જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવી આવશ્યક છે. તે પછી, વાસ્તવિક માપન મૂલ્ય-ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ-ચોકસાઇ ધ્રુવમાપક સાથે માપવામાં આવે છે. ધ્રુવમાપની માપન અનિશ્ચિતતા 0.001 ° (k = 2) જેટલી છે. એપ્લિકેશન્સ કારણ કે ટાર્ટારિક એસિડ જેવા ઘણા ઓપ્ટિકલી સક્રિય રસાયણો, સ્ટીરિયોઆઇસોમર્સ છે, પોલરીમીટરનો ઉપયોગ નમૂનામાં કયા આઇસોમર હાજર છે તે ઓળખવા માટે કરી શકાય છે-જો તે ધ્રુવીકૃત પ્રકાશને ડાબી બાજુએ ફેરવે છે, તો તે એક લેવો-આઇસોમર છે, અને જમણી બાજુએ, એક ડેક્સ્ટ્રો-આઇસોમર છે. તેનો ઉપયોગ ઉકેલોમાં એન્ન્ટીયોમર્સના ગુણોત્તરને માપવા માટે પણ થઈ શકે છે. ઓપ્ટિકલ પરિભ્રમણ દ્રાવણમાં ઓપ્ટિકલી સક્રિય પદાર્થોની સાંદ્રતાના પ્રમાણમાં હોય છે. તેથી પોલરીમેટ્રી એન્ન્ટીયોમર-શુદ્ધ નમૂનાઓના સાંદ્રતા માપન માટે લાગુ કરી શકાય છે. નમૂનાની જાણીતી સાંદ્રતા સાથે, નવા પદાર્થની લાક્ષણિકતા દર્શાવતી વખતે ચોક્કસ પરિભ્રમણ (ભૌતિક ગુણધર્મ) નક્કી કરવા માટે ધ્રુવીયતા પણ લાગુ કરી શકાય છે. રાસાયણિક ઉદ્યોગ ઘણા રસાયણો ચોક્કસ પરિભ્રમણને એક અનન્ય ગુણધર્મ (રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ અથવા ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ જેવા સઘન ગુણધર્મ) તરીકે પ્રદર્શિત કરે છે જેનો ઉપયોગ તેને અલગ પાડવા માટે કરી શકાય છે. પોલરીમીટર આના આધારે અજ્ઞાત નમૂનાઓને ઓળખી શકે છે જો અન્ય ચલ જેમ કે સાંદ્રતા અને નમૂનાના કોષની લંબાઈની લંબાઈ નિયંત્રિત હોય અથવા ઓછામાં ઓછી જાણીતી હોય. તેનો ઉપયોગ રાસાયણિક ઉદ્યોગમાં થાય છે. તે જ ટોકન દ્વારા, જો નમૂનાનું ચોક્કસ પરિભ્રમણ પહેલેથી જ જાણીતું હોય, તો તે ધરાવતા દ્રાવણની સાંદ્રતા અને/અથવા શુદ્ધતાની ગણતરી કરી શકાય છે. મોટાભાગના સ્વચાલિત ધ્રુવીયમાપક આ ગણતરી આપમેળે કરે છે, જે વપરાશકર્તાના ચલ પર ઇનપુટ આપવામાં આવે છે. ખાદ્ય, પીણા અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગો ખોરાક અને પીણા અને ફાર્માસ્યુટિકલ ઉદ્યોગોમાં ઉત્પાદન અથવા ઘટકની ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટે એકાગ્રતા અને શુદ્ધતાના માપન ખાસ કરીને મહત્વપૂર્ણ છે. પોલરીમીટર સાથે શુદ્ધતા માટે ગણતરી કરી શકાય તેવા ચોક્કસ પરિભ્રમણ દર્શાવતા નમૂનાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ સ્ટેરોઇડ્સ ડાય્યુરેટિક્સ એન્ટિબાયોટિક્સ નાર્કોટિક્સ વિટામિન્સ એનાલ્જેસિક એમિનો એસિડ આવશ્યક તેલ પોલિમર સુગર સ્ટાર્ચ પોલરીમીટરનો ઉપયોગ ખાંડ ઉદ્યોગમાં શેરડીના રસ અને શુદ્ધ સુક્રોઝ બંનેની ગુણવત્તા નક્કી કરવા માટે થાય છે. ઘણીવાર, ખાંડની રિફાઇનરીઓ ફ્લો સેલ (અને રીફ્રેક્ટોમીટર સાથે જોડાણમાં વપરાય છે) સાથે સુધારેલા ધ્રુવીયમાપકનો ઉપયોગ કરે છે જેને સેકેરીમીટર કહેવાય છે. આ સાધનો ઇન્ટરનેશનલ કમિશન ફોર યુનિફોર્મ મેથડ્સ ઓફ સુગર એનાલિસિસ (આઇ. સી. યુ. એમ. એસ. એ.) દ્વારા વ્યાખ્યાયિત આંતરરાષ્ટ્રીય સુગર સ્કેલનો ઉપયોગ કરે છે. આ પણ જુઓ ઓપ્ટિકલ રોટેશન પોલરીમેટ્રી પોલરાઇઝેશન ચિરાલિટી એનાન્સીઓમર્સ સંદર્ભો પોલરાઇઝેશન (તરંગો) ઓપ્ટિકલ સાધનો ફ્રેન્ચ શોધો