Анизотропия оптическая формы

Для коллоидных частиц часто наблюдается различие оптических свойств по разным их осям — по продольной и поперечной. Это явление называют оптической анизотропией. Оптическая анизотропия может быть обусловлена либо внутренним строением частиц, либо их несферической формой, либо искусственно вызванной ориентацией частиц. Явление оптической анизотропии особенно характерно для коллоидных растворов с палочкообразными, пластинчатыми, цепочечными частицами. В обычных условиях такие частицы располагаются совершенно хаотично в жидкой или газообразной среде и система в целом оптически изотропна (в разных направлениях [c.391]

Таблица 1.49. Оптическая анизотропия, асимметрия формы и размеры частиц некоторых белков по данным двойного лучепреломления в потоке и по гидродинамическим данным [64]

Таким образом, анизотропия макроформы пропорциональна квадрату молекулярного веса и обратно пропорциональна объему, занимаемому макромолекулой в растворе. Формула (7.89) имеет весьма общее значение, так как она применима к макромолекуле любого строения при условии, что ее внешняя оптическая форма может быть аппроксимирована эллипсоидом вращения. [c.538]

Измерения динамооптического эффекта Максвелла позволяют определить анизотропию оптической поляризуемости макромолекул. Последняя слагается из оптической анизотропии статистических сегментов макромолекулы (собственная анизотропия оптической поляризуемости сегментов или эффект формы сегмента), эффекта микроформы и эффекта макроформы. Эффект микроформы учитывает анизотропное распределение сегментов по направлениям их осей внутри клубка, эффект макроформы учитывает несферическое распределение массы в клубке. Эффект микроформы тесно связан с короткодействующими силами между звеньями цепи, эффект макроформы зависит в первую очередь от дальнодействующих сил. При анализе экспериментальных данных по двойному лучепреломлению в потоке основная трудность состоит в необходимости определения г.кладов в анизотропию оптической поляризуемости, вносимых каждым из этих трех эффектов. Оценка этих вкладов существенно зависит от того, какая модель макромолекулы принята за основу для теоретического анализа. [c.268]

Изучение оптической анизотропии позволяет установить форму и размеры коллоидных частиц и макромолекул ВМВ. Для таких исследований применяют поляризационную оптику. [c.392]

Длины волн белого света имеют значения приблизительно (400—800)-10 мкм. Получающаяся в кристалле разность хода для лучей одних волн равна четному, для других — нечетному числу полуволн. Поэтому волны одной длины (одного цвета), входящие в состав белого света, при интерференции уничтожаются, другие, наоборот, усиливаются В результате отношение интенсивностей различных цветов становится иным, чем в белом свете, и кристалл кажется окрашенным. Каждой разности хода соответствует определенная интерференционная окраска, по которой определяют оптическую индикатрису кристалла. Индикатриса характеризует оптическую анизотропию кристалла и представляет собой вспомогательную поверхность, каждый радиус-вектор которой соответствует показателю преломления кристалла для световой волны, распространяющейся в направлении этого вектора. В общем случае эта поверхность имеет форму эллипсоида. Условно кристаллы называют положительными, если индикатриса имеет форму вытянутого эллипсоида (рис. VI. 14, а) и отрицательным, если индикатриса сплюснута (рие. VI. 14, б). При последовательном прохождении луча через стандартный кристалл с известным знаком двулучепреломления и сферолит наблюдается измене- [c.176]

Коллоидные растворы с несферическими (анизометричными) частицами, в частности палочкообразными, пластинчатыми, цепочечными и другими, могут в определенных условиях (при наложении внешних полей) стать оптически анизотропными. Исследование анизотропии позволяет получить ценные сведения не только о размерах, но и о форме частиц. Действительно, в обычных условиях (в отсутствие поля) коллоидная система с жидкой или газообразной средой всегда оптически изотропна, даже при собственной анизотропии частиц, поскольку их опти- [c.47]

Характерным свойством коллоидных частиц является их оптическая анизотропия, т. е. различие оптических свойств по различным направлениям. В одних случаях оптическая анизотропия обусловлена внутренним строением частиц, в других — их формой или искусственно вызванной ориентацией частиц. Кроме того, исследование оптической анизотропии при различных условиях — весьма важный метод изучения структуры коллоидных частиц (с использованием поляризованных лучей, т. е. лучей, имеющих преимущественные плоскости колебаний, о которых уже неоднократно упоминалось выше). [c.63]

Оптическая и геометрическая анизотропия коллоидных частиц исследуются методами поляризационной оптики, среди которых основное значение имеет изучение двойного лучепреломления, как собственного, обусловленного оптической анизотропией частиц, так и двойного лучепреломления формы, зависящего от ориентированного расположения асимметричных частиц. Метод двойного лучепреломления при течении особенно широко используется для определения коэффициента вращательной диффузии (III. 9) и линейных размеров вытянутых частиц для той же цели иногда изучают поляризацию флуоресценции. [c.72]

Мы ВИДИМ, что Ап обращается в нуль при к = О (т. е. при Ь = 1, сфера) и при Я) = аг (изотропия поляризуемости). Таким образом, двойное лучепреломление в потоке выражается произведением двух факторов — оптического и механического. Второй фактор существенно зависит от градиента скорости д. Первый определяется анизотропией поляризуемости — аг. В интересующем нас случае а] — аг — эффективная анизотропия, состоящая из двух вкладов — внутренней анизотропии Ащ и анизотропии формы Да [c.165]

В общем случае разность главных поляризуемостей ( 1 — у ) жесткой частицы состоит из внутренней анизотропии, обусловленной анизотропией вещества частицы, и анизотропии формы. Для эллипсоидов с осевой симметрией геометрических и оптических свойств [c.442]

Исследования динамического двойного лучепреломления в потоке позволяют определить экспериментально величину характеристического двойного лучепреломления [л] и угол ориентации [ф/ ],что дает возможность вычислить основные геометрические параметры частицы (размеры, асимметрию формы) и оптическую анизотропию, характеризующую степень упорядоченности составляющих частицы (атомных групп, валентных углов и т. д.). [c.139]

Результаты в том приближении, какое изложено в данной работе, т. е. с точностью до членов первого порядка по объемной концентрации частиц ф, используются для оценки формы и размеров жестких макромолекул. Для этого обычно применяют приборы, в которых реализуется простое сдвиговое движение достаточно разбавленного раствора макромолекулярного вещества в подходящей вязкой жидкости. При этом разбавленные растворы макро-молекулярных веществ обнаруживают оптическую анизотропию, зависимость вязкости от градиента скорости и другие эффекты, которые типичны для суспензии жестких частиц и были описаны в третьей главе при рассмотрении простого сдвигового движения. Эти эффекты позволяют выполнить оценку формы и размеров макромолекул. Типичная экспериментальная техника и методы оценки описаны, например, в монографии [69]. [c.118]

Теперь -фактор выражен в тензорной форме, а Я, например, представляет компоненту магнитного поля, направленную вдоль главной г-оси -тензора. Преимущество применения спин-гамильтониана заключается в том, что в него в явном виде входят члены, учитывающие только спиновое взаимодействие. Влияние индуцированного орбитального момента учитывается -тензором и является причиной его анизотропии и отклонения от значения ge. Константу спин-орбиталь-ного взаимодействия данного атома можно оценить из известных данных оптической спектроскопии. Таким образом, из наблюдаемых --тензоров можно определить симметрию парамагнитного центра и величину энергетического расщепления. [c.421]

Проведенные у нас опыты подтвердили правильность изложенных здесь представлений. Определенные подобным методом значения оптической анизотропии для сероуглерода, бензола и нитробензола с шестью выбранными для этой цели растворителями [2] оказались в хорошем согласии с ранее полученными значениями из исследования рассеяния света и явления Керра в парах. Таким образом, мы нашли, что метод измерения светорассеяния у растворов является надежным методом изучения анизотропии поляризуемости молекул. А знание анизотропии поляризуемости дает возможность получить новые сведения о строении и форме молекул. Конкретные случаи применения этого метода можно найти в работе [3]. [c.243]

Изучена оптическая анизотропия и форма молекулы поливинилацетата в различных растворителях 415. 1416 также реологическое поведение дисперсий поливинилацетата 4>4.1417 рдд работ посвящен определению молекулярно-весового распределения методом селективной адсорбции 41в. [c.590]

Наиболее хорошо сферолиты различимы при рассмотрении тонких пленок или срезов полимеров в оптическом микроскопе в поляризованном свете. Это связано с тем, что сферолитам присуща анизотропия оптических свойств из-за радиальной симметрии их строения. Поэтому показатели преломления света в радиальном и тангенциальном направлениях различны, и в поляризованном свете видны типичные для сферолитов картины двулучепре-ломления (см. рис. 3.12). Наблюдаемая картина объясняется тем, что ориентация кристаллографических осей в сферолите непрерывно меняется по угловой координате. Этому соответствует такое же непрерывное изменение показателей преломления по отношению к плоскости поляризации падающего света. Поэтому различные области сферолита по-разному пропускают поляризованный свет. Это приводит к возникновению светлой круговой двулуче-преломляющей области, пересеченной темной фигурой в форме мальтийского креста, плечи которого параллельны направлениям гашения падающего света. Такие сферолиты называют радиальными (см. рис. 3.12, а на вклейке). Если значение показателя преломления, измеренного в радиальном направлении, больше, чем в тангенциальном, то такой сферолит называют положительным, в противном случае говорят об отрицательном сферолите. [c.91]

Анизотропия оптических, магнитных и других свойств кристалла обусловлена анизотропией молекул, а последняя в конечном итоге зависит от их формы — удлиненной, плоской или объемно вытянутой. Это обстоятельство также помогает сделать выбор между несколькими допустимыми стереохимическими конфигурациями молекулы. Дальнейшее уточнение структуры связано с учетом принципа плотной упаковки молекулы в кристалле должны располагаться так, чтобы свободное пространство между ними было минимальным (выступы одной молекулы входят во впадины соседней молекулы). Применение принципа плотной упаковки обеспечивает соответствие между положением молекулы в элементарной ячейке и ее структурой, т. е. с величинами ковалентных радиусов атомов, направлениями связей, валентными углами и т. д. Например, для парафинового углеводорода СНз(СН2)дСНз рентгенографическим путем найдено решетка моноклинная (а Вт с, а=7=90°, р 90°) с параметрами а=7,4 А, 6=5,оА, с=12,7 А в элементарной ячейке находится 5 молекул. [c.71]

Выше отмечалось, что интенсивность света, рассеянного анизометрической частицей, сильно зависит от ее ориентации. Эффект ориентации наиболее отчетливо выражен в случае стержнеббразных частиц и менее заметен для частиц пластинчатой формы. Например, если стержнеобразная частица ориентирована перпендикулярно плоскости, образуемой падающим лучом и линией наблюдения, то рассеяние будет более интенсивным, чем в отсутствие ее ориентации (т. е. при хаотическом ее вращении). Если же такая частица ориентирована вдоль направления наблюдения, то интенсивность рассеяния света будет намного слабее, чем в отсутствие ее ориентации [см. (2.8) и (2.9) ]. При ориентации частиц возникает в какой-то мере упорядоченная структура, напоминающая кристаллическую. При этом даже если каждая частица, показатель пре ломления которой отличается от показателя преломления среды, в отдельности и не обладает собственной оптической анизотропией, система в целом становится анизотропной и проявляет двойное лучепреломление. Если же, кроме того, вещество частиц само обладает анизотропией, то вызванный этим эффект накладывается на предыдущий. [c.30]

Кристаллическое состояние вещества. Один из основных нризнаков кристаллического состояния вещества заключается в наличии анизотропии, сущность которой состоит в том, что кристалл в различных направлениях обладает неодинаковыми свойствами (векториальность в свойствах кристаллов). Сюда, в частности, относятся такие свойства, как твердость, тепло- и электропроводность, коэффициент теплового расширения. Например, если из какого-нибудь кристалла путем шлифования изготовить шар, а затем его нагревать, то при этом сферическая форма тела перейдет в эллиптическую— образуется эллипсоид. Подобное изменение внешней формы тела является результатом того, что коэффициент линейного расширения кристалла в одном направлении имеет одну величину, а в другом — иную. Неодинаковы также механические (в частности, упругие) оптические и другие свойства . Аморфные же тела и з о-тропны , их свойства одинаковы в любом направлении внутри данного тела. [c.112]

Явление двойного лучепреломления в потоке заключается в том, что некоторые жидкости (наттример, органические вязкие жидкости с удлиненной формой молекул) при течении обнаруживают оптическую анизотропию. Особенно сильно двойное лучепреломление ггроявлястся при течении золей с палочкообразными час1и-цами и растворов высокомолекулярных соединепий. [c.481]

Одновременно с этим можно йыяснить, является ли двойное лучепреломление следствием собственной оптической анизотропии частиц н.ти обусловлено только эффектом формы. Для этого следует воспользоваться формулой Винера, выведе1[1[0й для частиц пал очкообразно 11 формы с показате,тсм прело.млення /г, взвешен-[[ых Б жидкости, показатель преломления которой щ [c.483]

За последние примерно десять лет, благодаря применению методов оптической и электронной микроскопии высокого разрешения, были достигнуты определенные успехи в изучении механизма процессов кокеообразования при низкотемпературной карбонизации различ-. , ах пеков. Исследованиями Брукса и Тейлора [39-42], предложившими гипотезу процесса кокеообразования через мезофазные превращения коксуемого сырья, а также других авторов [43-54] было показано, что начальной стадией формирования микроструктуры коксов является образование частиц мезофазы - слоистых жидких кристаллов, состоящих из ароматических макромолекул и обладающих анизотропией свойств. Считается, что первые сферы мезофазы размерами 0,I мк появляются в зависимости ог типа коксуемого сырья при температурах 360-520°С. За счет слияния соприкасающихся сфер происходит укрупнение частиц. Скорость образования таких частиц определяется продолжительностью и температурой обработки, а также вязкостью изотропной массы. Процесс укрупнения сфер и образования мезофаз-ной матрицы сопровождается деформациями, приводящими к изменению формы частиц мезофазы. Деформированные частицы мезофазы в дальнейшем образуют жесткий коксовый каркас, состоящий из графитоподобных слоев. В зтой стадии пластичность материала и подвижность Шхромолекул резко снижаются, что в условиях продолжающихся химических превращений, сопровождающихся выходом летучих и усадками, приводит к образованию микротрещин и пор. Воздействием на процесс формирования мезофазы можно получить коксы волокнистой (игольчатой), тонкой-мозаичной (точечной), сферолитовой и грубой мозаичной текстур, существенно различающихся физико-химическими, т.е. эксплуатационными свойствами [55-59]. [c.9]

Асимметрия формы коллоидных частиц проявляется и в светорассеянии. Поляризация рассеянного света оказывается наибольшей в направлении, перпендикулярном направлению падающего луча. Кришнан показал, что если поляризация рассеянного света не полная даже в том случае, когда падающий свет является вертикально поляризованным, то это обстоятельство с несомненностью указывает на геометрическую или оптическую анизотропию коллоидных частиц. Интенсивность светорассеяния при поляризованном падающем свете также зависит от формы частиц, возрастая в том случае, если электрический вектор падающего поляризованного луча параллелен длине палочкообразной частицы или плоскости пластинчатой частицы. Вызывая ориентацию асимметричных частиц течением жидкости, можно наблюдать, что относительное возрастание интенсивности светорассеяния в поляризованном падающем свете более значительно при течении растворов с палочкообразными частицами, чем с пластинчатыми частицами. Этим путем Диссельхорст и Фрейндлих показали наличие палочкообразных частиц в золях V2O 5, пластинчатых частиц — в золях РегОз, приблизительно сферических частиц в золях Ag и AS2S3 и др, [c.67]

Исследованы температурные переходы и ориентационный порядок в поверхностных слоях пленок поли[бис(трифторэтокси)фосфазена [230]. Температура стеклования этого полимера составляет -70 °С, температура перехода мезофазы в новую модификацию - 120 °С, температура изотропизации и перехода полимера в аморфное состояние - 225 °С. Показано, что сегментная оптическая анизотропия поли[бис(трифторэтокси)фосфазена] в блоке в 2 раза выше, чем в растворе. Это указывает на сильное ориентационное взаимодействие молекул полимера, обуславливающее большую термодинамическую жесткость цепей этого полимера в блоке, чем в растворе. Отмечается, что структура одноосноориентированных волокон поли[бис(трифторэтокси)фосфазена] после отжига выше точки перехода в мезофазу претерпевает радикальные изменения. Меняется тип упаковки неравновесная а-фаза переходит в термодинамически стабильную у-орторомбическую форму [216]. Высказано предположение о спонтанном распрямлении макромолекул этого полимера в мезоморфном состоянии. [c.352]

Одновременно с этим можно выяснить, является ли двойное лучепреломление следствием собственной оптической анизотропии частиц нли обусловлено толы о эффектом формы. Для этого следует воспользоваться формулой Винера, выведенной для частиц палочкообразной формы с пока.зателсм преломления п, взвешенных Б жидкости, показатель преломления которой По [c.483]

Анизотропия ТФХ. Учет анизотропии ТФХ может быть важным, прежде всего, при ТК волокнистых композитов, у которых теплопроводность вдоль волокон выше, чем в перпендикулярном направлении, а укладку отдельных слоев производят с поворотом волокон на некоторый угол. На рис. 3.27, а изображена пластина из углепластика, состоящая из 3-х слоев толщиной по 0,2 мм, ТФХ которых различны по координатам х и у. В центре каждого слоя находятся тонкие расслоения квадратной формы. Нагрев изделия производят оптическим импуль- [c.100]

В ламинарном потоке под действием гидродинамических сил цепная молекула как целое совершает вращательное движение. Поскольку средняя статистическая форма полимерной молекулы несферична [26, 27], ее вращение в потоке неравномерно, что приводит к преимущественной ориентации продольных геометрических осей молекул под углом а (угол ориентации) к направлению потока. Направление преимущественной ориентации является осью оптической анизотропии, возникающей в растворе в результате ориентации полимерных молекул. При этом знак двойного лучепреломления в потоке (ДЛП) раствора совпадает со знаком анизотропии цепной молекулы, так как ее наибольшая геометрическая ось в среднем совпадает с ее оптической осью (т. е. направлением /г). Последнее правило выполняется и для низкомолекулярных жидкостей, в которых ДЛП всегда положительно, поскольку у низкомолекулярных веществ направление наибольшей геометрической протяженности молекулы совпадает с направлением ее наибольшей оптической поляризуемости [28]. Однако ДЛП в растворе полимера может быть как положительным, так и отрицательным, т. е. направлению к в молекуле может соответствовать [c.63]

Увеличение контрастности изображения особо важно при микроскопических исследованиях массы для прессования зеленых заготовок , состоящих из оптически изотропного аморфного связующего (каменноугольного пека) и зерен коксов. Последние ориентированы в плоскости шлифа произвольно,. Вращая образец, можно совместить направление волокнистости той или иной группы зерен с плоскостью поляризации и по усилению яркости изображения определить наличие исследуемых компонентов в шихте, их ориентацию, равномерность распределения и пр., а также установить связь между формой зерен различных материалов и их микростроением. Специальными исследованиями доказано, что конфигурация зерен при одинаковом типе помола определяется направлением и величиной волокон исходного сырья. При хорошо выраженной слоистости коксы склонны дробитсья на продолговатые или пластинчатые зерна. Плоскость скола вдоль волокон очень ровная, в то время как поперечный излом неровный, зубчатый. На мелкопластинчатых участках, слоистость которых нарушена, форма зерен неправильная, и плоскость скола повторяет рисунок волокнистости. Зерна точечной структуры (пекового кокса) имеют округлую форму и шероховатую поверхность. При наличии в материале участков со структурами разных видов, дробление всегда происходит по слоистому участку. Такой характер дробления объясняется значительной анизотропией прочностных свойств коксов. [c.34]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология