Интенсивность рассеянного света

Необходимо отметить, что уравнение Дебая применимо только для сильно разбавленных растворов полимеров, когда с < 0,1 %. При этом оно выполняется только в том случае, если размеры макромолекуляр-ных клубков не превышают 40—50 нм, т. е. меньше 1/10Х. При больших размерах рассеиваюш,их частиц в них возникает внутримолекулярная интерференция и суммарная интенсивность светорассеяния системой уменьшается. В результате при расчете по уравнению (V. 32) получаются заниженные значения молекулярной массы. Для определения истинных значений М в таких системах необходимо учесть зависимость интенсивности рассеянного света от угла 0 [см. уравнение (IV. 1)] и в уравнение Дебая ввести соответствующую поправку. [c.147]

Если падающий свет не поляризован, то интенсивность рассеянного света в направлении, составляющем угол 0 с направлением распространения излучения, пропорциональна величине (I -)г-+ со 0). В плоскости этого направления интенсивность рассеяния света во все стороны одинакова. Зависимость интенсивности рассеянного света от угла рассеяния для естественного света представлена на рнс. V. 2а в виде векторных диаграмм, предложенных ученым Мн. Рассеянный свет является частично поляризованным. Внутренняя незаштрихованная часть диаграммы Ми представляет собой не поляризованную часть рассеянного света, заштрихованная [c.255]

Закон обратной пропорциональной зависимости интенсивности рассеянного света от четвертой степенн длины волны не выполняется для дисперсных систем с частицами, поглощающими свет. Селективно поглощают свет, например, металлические частицы, что обусловливает, кроме того, сложную зависимость цвета прошедшего света от размеров частиц. [c.256]

Еслп принять во внимание относительно малую интенсивность рассеянного света, и учесть, что в этом случае мутность золя может быть выражена отношением интенсивностей рассеянного и падающего света (V. 17), т. е. [c.263]

Но, пожалуй, самым замечательным критическим явлением будет так называемая критическая опалесценция, которая для однокомпонентных систем была открыта Авенариусом (1874) уже через несколько лет после открытия критической точки. Если газ охлаждать при критической плотности, то он при температуре примерно на один градус выше критической начинает излучать голубоватый свет опалесценции, интенсивность которого сильно увеличивается с приближением к критической точке, хотя система все еще остается гомогенной. Это явление основано на том, что при приближении к критической точке сильно возрастает прежде всего в прямом направлении интенсивность рассеяния света. Такие же явления наблюдаются в критической точке расслоения жидких и твердых систем. В последнем случае для доказательства нужно, конечно, использовать рентгеновские лучи. Критическая опалесценция является, как показывает теоретический анализ, непосредственным следствием того факта, что критическая точка расположена на границе области стабильности, [c.238]

С ростом размера частиц изменяются и закономерности поляризации света (рис. У.2б). Степень поляризации света, рассеянного крупными частицами, зависит от их размеров и формы. Интенсивность рассеяния света перестает быть симметричной по направлениям лучей. Для крупных сферических частиц она больше в на- [c.256]

Нефелометрия — метод исследования, при котором измеряют интенсивность рассеянного света, падающего на кювету с дисперсной системой. Обычно объемная концентрация с дисперсной фазы известна или легко определяется. Поэтому соотношение (IV. 1) при данной длине волны удобно записать в виде (0 = onst) [c.112]

Рассеяние света. Рэлей (1871, 1897, 1899) вычислял интенсивность рассеяния света сферическими непроводящими частицами, [c.150]

Композиционная неоднородность, помимо применения различных способов фракционирования в системах, чувствительных к изменению состава [16], может быть исследована с помощью ряда физических методов. Так, для сополимеров, компоненты которых различаются по своим физическим характеристикам (показателю преломления, плотности, спектрам поглощения) были предложены следующие методы измерения интенсивности рассеянного света в растворителях с различным показателем преломления [3] скоростной седиментации с одновременной регистрацией в ультрафиолетовой и видимой областях спектра [31] плотности [27]. [c.29]

Альтернативой белому свету может быть источник монохроматического света, и отраженный свет может измеряться фотоэлектрическими средствами. Тогда размер частиц можно рассчитать из выходного сигнала [683]. В данном случае проблема заключается в том, что, если аэрозоль состоит из частиц с различными показателями рефракции, необходимо сравнить интенсивность рассеянного света, поляризованного в двух плоскостях [559—561]. На практике [c.98]

Применение светофильтров не ограничивается только уменьшением интенсивности рассеянного света. Очень часто нежелательно поглощение образцом короткого ультрафиолетового излучения, приводящего к диссоциации связей в молекулах. Кроме того, в сложных системах иногда жестким требованием является поглощение света только одним из компонентов, чтобы избежать фотолиза добавок или растворителя. Все эти требования выполняются при определенном подборе светофильтров. При больщих квантовых выходах фотопроцессов и хорошей светоотдачи импульсных ламп возможно применение узкополосных фильтров, например светофильтров, для выделения ртутных линий (313, 365, 405 нм и т. д.) или комбинации фильтров УФС и фильтров БС, которые отрезают определенную часть ультрафиолетовой области. Вместо фильтров БС могут быть использованы фильтры ЖС-З п ЖС-20, имеющие провал в области 313 и 300 нм соответственно. [c.184]

Закономерность (V. 9) перестает выполняться, если размеры частнц дисперсной фазы приближаются к длине волны падающего света. С увеличением размера частиц зависимость интенсивности рассеянного света от длины волны становится менее резкой, например, если размеры частиц несколько больше длины вол-ны, интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна квадрату длины волны. Это объясняет тот факт, что при падающем естественном свете рассеянный свет от дисперсных систем с мелкими частицами имеет голубой оттенок, а от систем с крупными частицами — белый. [c.256]

Если с принять за массовую концентрацию, то в знаменателе будет плотность в квадрате. Результаты анализа в данном методе могут иметь погрешности, обусловленные взаимодействием между макромолекулами в растворах. Для исключения этих погрешностей в определенпи молекулярной массы полимеров, мнцеллярной массы ПЛВ или просто массы частиц осмотически активных золей вместо метода сравнения применяют абсолютный метод Дебая. Для выражения интенсивности рассеянного света по этому методу используют уравнение Эйнштейна, получаемое на основе учета флуктуаций оптической плотности, возникающих в результате изменения осмотического давления и концентраций. Так как основной причиной рассасывания флуктуаций концентраций является изменение осмотического давления, то это дает возможность связать соотношения для рассеяния света и осмотического давления. Используя уравнение осмотического давления до второго внри-ального коэффициента Л2, учитывающего мел<частичное взаимодействие, Дебай получил следующее соотношение между мутностью раствора полимера, его концентрацией и молекулярной массой полимера [c.264]

На рис. 11.2.2 приведен типичный спектр рассеянного излучения в смеси нитробензол - гептан с концентрацией, близкой к критической. Практическое отсутствие выбросов на огибающей спектра свидетельствует о постоянстве оптимальных условий фотосмешения за время измерения. Одновременно с измерением коэффициента диффузии проводилось изучение суммарной интенсивности рассеянного света 7, которая определяет термодинамическую величину 3 [c.29]

А для эмульсий с диаметрами капель, большими О,IX, применима поправка для отклонений от закона рассеяния Рэлея (Доти и Штейнер, 1950). Диаметры вычисляли и по интенсивности рассеянного света, когда = О в уравнении (III.38). Такую интенсивность можно получить экстраполяцией данных рассеяния при различных значениях 0 . Достаточно хорошо согласовывались данные, вычисленные с помощью других методов, но так как в полидисперсных эмульсиях в отличие от монодиснерсных наблюдалось более сильное рассеяние, значения диаметров колебались от малых до больших. [c.152]

Если капли велики но сравнению с X, то волны, рассеянные ими, будут интерферировать. Это уменьшает интенсивность рассеянного света согласно [c.152]

Методика измерения. Применяемые в качестве фотолитических ламп импульсные лампы имеют широкий спектр излучения. На образец попадает не только свет, который поглощается веществом но также фотохимически неактивный свет. Мощный световой поток, попадающий на образец, рассеивается стенками кюветы и мельчайшими пылинками, присутствующими в растворе. Рассеянный кюветой свет попадает на щель монохроматора и на фотоумножитель. Если не принимать специальных мер, снижающих интенсивность рассеянного света, то фотоумножитель может перегрузиться и сигнал, поступающий на осциллограф, будет сильно искажен. При применении спектрографической установки импульсного фотолиза рассеянный свет создает большой фон на фотографической пластинке при коротких временах регистрации короткоживущих продуктов. Обычно используются следующие приемы для уменьшения рассеянного света, попадающего на фотоумножитель (ФЭУ). Во-первых, применение спектральных ламп с высокой световой интенсивностью позволяет уменьшить щель монохроматора и тем самым снизить интенсивность рассеянного света, попадающего на фотоумножитель. Во-вторых, рассеянный свет не является направленным, и поэтому его интенсивность уменьшается с квадратом расстояния от кюветного отделения до монохроматора. Таким образом, чем [c.183]

Экспериментальная проверка и применение. Экспериментальное исследование опалесценции коллоидных систем осуществляют либо путем измерения интенсивности света, рассеянного под данным углом, либо по ослаблению проходящего света. Первый метод часто называют нефелометрией, а соответствующие ему приборы — нефелометрами. Устройства, используемые во втором методе, представляют собой обычные фотометры. В случае сильно разбавленных золей изометрических, достаточно малых, непроводящих бесцветных или слабоокрашенных частиц результаты измерений могут быть интерпретированы в рамках теории Рэлея. В качестве переменных используются длина волны света, угол, под которым измеряется рассеянный свет, разбавление (концентрация) золя, а также поляризация рассеянного света. Интенсивность рассеянного и проходящего света определяется визуальными сравнительными методами или с помощью фотометров и фотоэлектрических умножителей. С целью устранения эффекта флуоресценции используют то обстоятельство, что длина волны флуоресценции всегда повышена по сравнению с длиной волны рассеянного света. Поэтому, если при визуальном измерении рассеянного света использовать красный свет, эффект флуоресценции будет исключен. Так как интенсивность рассеянного света сильно зависит от угла наблюдения, то в исследованиях необходимо использовать очень узкий пучок света, а измерения производить при сильном диафрагмировании. К сожалению, эти требования, далеко не всегда выполнимые, вносят довольно большие сложности в изучение рассеяния света коллоидными системами и требуют тщательного обдумывания эксперимента. Желающим заниматься этими исследованиями мы рекомендуем ознакомиться с приборами новейшей конструкции. [c.26]

Решение. Приведенную интенсивность рассеяния света молекулами полимера Лэд получаем, вычитая из Лэд раствора значение растворителя [c.52]

Размеры макромолекулярных клубков можно определить также по интенсивности рассеяния света частицами под одинаковыми углами 0 для различных длин волн I. (по дисперсии светорассеяния), если воспользоваться следующим уравнением [c.115]

Нефелометрически метод исследования основан на измерении интенсивности света, рассеянного дисперсной системой. Более высокая чувствительность и точность этого метода по сравнению о достигаемой в турбидиметрии позволяют определить не только концентрацию и размер частиц в золях, но и форму частиц, меж-частичные взаимодействия и другие свойства дисперсных систем, В основе нефелометрии лежит уравнение Рэлея (V. 9), Если необходимо определить только размер частиц и их концентрацию, то достаточно измерить интенсивность рассеянного света под одним углом, II поэтому уравнение Рэлея можно представить в следующем виде [c.263]

Формула (2.5) соответствует линейной поляризации падающего света. Зависимость интенсивности рассеянного света от направления излучения имеет вид, 2 показанный на рис. 6, где X — направление падающего света, г — направление ко- [c.21]

Рэлеевское рассеяние Область применения теории Ми с тремя слагаемыми в выражении для интенсивности рассеянного света Область сложных индикатрис рассеяния света — в уравнение Ми вводятся дополнительные члены, обусловленные электрическими и магнитными мультиполями более высокого порядка. К этому случаю относится индикатриса, представленная на рис. 8 [c.28]

При таких исследованиях перед экспериментатором возникает ряд трудных задач. Интенсивность рассеянного света при низких концентрациях полимера очень мала. Поэтому становятся существенными ошибки, связанные с непостоянством светового фона, который обусловлен светом, отраженным стенками измерительной ячейки и других частей прибора, а также светом, рассеянным самой дисперсионной средой и пылинками, попавшими в раствор. А как видно из уравнений для рассеяния света на флуктуациях, при таких исследованиях требуется определить, причем с высокой точностью, зависимость показателя преломления раствора от концентрации. [c.29]

Зависимость интенсивности рассеянного света от концентрации дисперсных частиц и их размеров используется в исследовательской и лабораторной практике. Метод химического анализа, основанный на измерении интенсивности рассеянного света, называется нефелометрией. [c.276]

Объяснение. Согласно закону Релея интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны проходящего через золь света. Поэтому красные лучи рассеиваются значительно слабее синих, что мы и наблюдаем в опыте. По этой же причине при освещении золей белым светом конус Тиндаля светится голубоватым цветом, т. е. в нем голубая опалесценция преобладает над опалесценцией других цветов. [c.164]

Рассеяние света всегда происходит ио различным направлениям по отношению к проходящему лучу света. Рассеянный свет образует вокруг коллоидной частицы, являющейся центром рассеяния, светящееся поле. В грубодисиерсных системах все лучи спектра рассеиваются одинаково. В очень высокодисперсных системах интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна длине волны в четвертой стеиени. Таким образом, наиболее сильному рассеянию подвергается свет с короткими волнами (фиолетовый и синий), свет с длинными волнами (красный и оранжевый) рассеивается слабее. Поэтому высокоднсперсные коллоидные спстемы в большинстве случаев синеватые ири наблюдении в боковом рассеянном свете, а в проходяидем свете — красноватые. Коллоидные системы с частицами, размеры которых соизмеримы с длиной волны света, обычно рассеивают лучше свет с короткими волнами. При этом разница в силе рассеяния света различных длин воли сказывается менее резко. Интенсивность рассеяния света обратно пропорциональна длине волны в третьей, второй и первой степени. [c.197]

В пространстве распределение интенсивности рассеянного света образует сплошную поверхность. Сечение этой поверхности плоскостями дает индикатрисы рассеяния. Интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема частиц]. . Пара.метры, входяигие в формулу Рэлея, либо характеризую г экспериментальную установку (/о, а, X), либо дисперсионную среду и дисперсную фазу (т). [c.95]

Напряженность электрического поля отражает энергию падающего светового потока. В соответствии с электромагнитной теорией интенсивность света (плотность потока энергии) пропорциональна квадрату амплитуды волны, излучаемой электрическим диполем. В свою очередь амплитуда волны пропорциональна квадрату частоты колебаний диполя. Таким образом, интенсивность рассеянного света пропорциональна частоте колебаний диполя в четвертог степени или обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени Отсюда вытекает, что лучи с меньшей длиной волны сильнее рассеиваются. Прн рассеянии белого света дисперсной системой с мелкими частицами рассеянный свет оказывается голубым, а проходящ1П1 — красноватым, так как синие лучи имеют дл(гну волны меньше, чем красные. [c.255]

Измерение размеров частиц проводилось следующим образом. Луч гелий-нео-нового лазера ЛГ-79 ( о= 6328 А) фокусировался линзой в центр цилиндрической кюветы с образцом. Рассеянный свет принимался фотоэлектронным умножителем ФЭУ-79, работающим в режиме счета фотонов [200]. Указанный режим позволяет получить большой динамический диапазон по входу — около 10 . Частота следования импульсов на выходе ФЭУ пропорциональна интенсивности рассеянного света. Импульсы с выхода ФЭУ попадали на амплитудный дискриминатор, который отсекал шумовые импульсы, а затем подавались на вход цифрового трехбитового парал,-лельного коррелятора, работающего в реальном масштабе времени [201 ]. Коррелятор измерял автокорреляционную функцию рассеянного света. Автокорреляционная функция аппроксимировалась на микрокомпьютере ДВК-1М одноэкспоненциальной моделью вида [c.272]

При опреде,яении молекулярных характеристик методом светорассеяния следует обращать особое внимание на очистку исследуемых растворов. Поскольку интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату объема частиц, наличие примесей, имеющих большие размеры, чем рассеивающие свет частицы, может вызвать значител1.ные погрешности при обработке экспериментальных данных. Обычно очистку растворов проводят фильтрованием через стеклянные пористые или бактериальные фильтры, используют также метод центрифугиров.зния. [c.148]

Физическая причина сушествованм деполяризованного рассеяния в жидкости - наличие флуктуаций анизотропии диэлектрической прони-хшемости 0(1 которые, в свою очередь, ддя жидкостей с оптически анизотропными молекулами определяются локальной неравномерностью в ориентации молекулярных осей. Флуктуации к ( ) пяются функциями времени, так как свет, рассеянный в них, оказывается промрдулированным этой функцией, что и определяет его спектр. Применяя обратное фурье-преобразование к спектральному распределению интенсивности рассеянного света, мы получаем временную корреляционную функцию, характеризующую процесс переориентации молекул. [c.29]

Само1 1 большой интенсивность рассеяния света будет в направлении, параллельном падающему лучу, наименьшей — в перпендикулярном направлении. В промежуточных направлениях наблюдается постепенное изменение интенсивности. [c.151]

Рассеянный свет. Различают три вида рассеянного света, длина волны которого совпадает с длиной волны возбуждающего света релеевское рассеяние, тиндалевское рассеяние и рассеяние на крупных частицах. Как правило, рассеянный свет первых двух типов сильно поляризован. Помехи, вызванные рассеянным светом, будут наименьщими при освещении под прямым углом. Для освобождения от рассеянного света чаще всего используют отсекающие фильтры с резкой коротковолновой границей, разделяющей возбуждающий свет и свет флуоресценции. Поскольку рассеянный свет поляризован, то для понижения его интенсивности помещают между флуоресцирующим раствором и анализирующим монохроматором поляризатор, -ориентированный так, что он пропускает лишь горизонтально поляризованный свет. При этом интенсивность рассеянного света снижается значительно сильнее, чем свет флуоресценции. [c.73]

Выше отмечалось, что осмотическое давление является характеристикой изменения химического потенциала раствора и обусловлено активностью растворенного вещества 0°. Можно показать, что мутность системы увеличивается при увеличении активности растворенных частиц. Иными словами, с повышением сА возрастает доля рассеянного света. Интенсивность рассеянного света /в, наблюдаемого под углбм 0 к падающему монохроматическому лучу, называется оптической анизотропией растворенных частиц полимера и изменяется при изменении угла наблюдения. Оптическая анизотропия этих частиц состоит в том, что величина интенсивности рассеяния неодинакова вдоль различных осей молекулярного клубка. Зависимость интенсивности рассеянного света от угла наблюдения рассеянного луча называется соотношением (числом) Рэлея, или приведенной интенсивностью [c.51]

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]

Изменение дисперсности (размеров частиц) в результате коагуляции можно обнаружить но изменению оптических свойств системы, в частности по изменению интенсивности светорассеяния (опалесценции). С увеличением размеров частиц увеличивается интенсивность рассеянного света когда размеры частиц становят-120 [c.120]

Дальнейшее развитие метода привело к возможности количественного определения компонентов мутных коллоидных растворов и суспензий. Если при этом измеряют ослабление интенсивности света, прошедшего через коллоидный раствор, т. е. мутность раствора, метод называют турбидиметрией. Можно измерять и интенсивность рассеянного света. Для этой цели используют прибор, действие которого основано на эффекте Тиндаля — так называемый тиндалиметр. Этот метод называют нефелометрией. [c.361]

Объяснение. Эффект искрящихся слоев, известный в литературе под названием Шлирен-эффекта, обусловлен тем, что большинство коллоидных частиц имеет так называемую анизодиаметрическую форму, т. е. форму чешуек, палочек, нитей и т. д. Поэтому интенсивность рассеянного света зависит в данном случае от угла, образуемого падающим пучком лучей и длинной осью частицы золя. По этой причине и возникают искрящиеся слон при движении коллоидного раствора. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология