Система оптической неоднородности

Рассеяние света жидкостями вообще и растворами полимеров в частности обусловлено флуктуациями плотности вследствие теплового движения частиц. Флуктуации плотности раствора приводят к оптической неоднородности среды. Появляются статистические флуктуационные образования, объемы которых малы по сравнению с величиной длины волны падающего света, взятой в третьей степени (Х ). Такие образования обусловливают возникновение осмотических сил, стремящихся к уравниванию свойств системы в каждой точке раствора. Степень рассеяния монохроматического света раствором (мутность) -г связана с осмотическим давлением реального раствора следующим соотношением, известным как уравнение Дебая [c.50]

Особые оптические свойства дисперсных систем обусловлены их главными признаками дисперсностью и гетерогенностью. Дисперсные системы неоднородны по фазовому составу, поэтому обладают и оптической неоднородностью. На оптические свойства дисперсных систем в большой степени влияют структура, размер и форма частиц. На этом основано применение оптических методов для изучения частиц в широком диапазоне дисперсности, от невидимых в оптический микроскоп до грубодисперсных. [c.388]

Принципиальная схема исследования оптически неоднородной области теневым методом (рис. 8.21). В оптической системе (коллиматоре) образуется параллельный пучок света, который направляется в исследуемую область. Вышедший из области пучок света через длиннофокусную линзу с фокусным расстоянием и через фокусирующую линзу направляется на экран нли фотопластинку. Для образования оптической (теневой) картины на экране в фокальной плоскости линзы устанавливают либо оптический нож, либо одиночную нить или же оптическую решетку. Существуют методы с применением наклонных расфокусированных нитей [44]. [c.416]

Принципиальная возможность установить объективные различия между гомогенными однофазными и коллоидно-гетерогенными многофазными дисперсными системами, состоящими из тех же веществ, может быть реализована применением некоторых физикохимических методов исследования. Например, рассеяние света гомогенными растворами определяется быстрым возникновением и исчезновением оптических неоднородностей, связанных с флуктуациями плотности, концентрации и анизотропии. Это рассеяние обычно невелико и описывается закономерностями, общими для растворов как низкомолекулярных, так и высокомолекулярных соединений. Рассеяние света в многофазных дисперсных системах, как правило, значительно интенсивнее и подчиняется иным закономерностям. [c.56]

Рассеяние света. Одним из основных преимуществ оптических методов определения размеров частиц является то, что взаимодействие излучения с частицами не меняет структуры системы, т. е. дисперсная с[1стема остается прежней (за исключением тех случаев, когда происходят фотохимические реакции). К числу наиболее перспективных относится метод фотокорреляционной спектроскопии [133, 134]. Причиной светорассеяния является наличие оптических неоднородностей в среде. Такие среды называют мутными. В основе теории рассеяния света в мутных средах лежат следующие предположения 1) размер частиц много меньше длины волны света (/ Д 0,1) 2) не происходит поглощения (раствор не окрашен) 3) форма частиц близка к сферической 4) концентрация частиц мала, так что не происходит интерференции пучков, рассеянных различными частица- [c.94]

Системы, дающие рассеяние, называются мутными (оптически неоднородными) средам я, а не дающие. мути — 91Т и ч е с к и я- у с т ы м и -(гомогенными) ере да ми. [c.53]

Рассеяние света мутной средой объясняется ее оптической неоднородностью. Туман — неоднородная система, это взвесь капелек воды в воздухе. Возникающее [c.11]

Это затрудняет проведение качественного анализа на основании молекулярных спектров (за исключением ИК-спектров), поэтому спектрофотометрический метод обычно используют как метод количественного анализа. В отличие от других оптических методов (эмиссионная спектроскопия, люминесценция и др.), в которых измеряют интенсивность излучения предварительно возбужденной системы, спектрофотометрический метод анализа основан на избирательном поглощении однородной нерассеивающей системой электромагнитных излучений различных участков спектра. Если имеют дело с однородными средами, например растворами соединений, то количество поглощенной энергии будет пропорционально концентрации поглощаемого вещества в растворе. Если среда неоднородна, то при взаимодействии электромагнитного излучения с веществом помимо поглощения будет происходить также его рассеяние. На этом явлении основаны такие методы количественного анализа, как нефелометрия и турбидиметрия, которые здесь не рассматриваются. [c.45]

На явлении загибания луча в оптически неоднородной среде основана оптическая система [19] для изучения диффузии газов (рис. XIV, 7). При отсутствии в кювете 5 градиента показателя Уп лучи, прошедшие растр 3, попадают на непрозрачные полосы растра 6, и свет на катод фотоумножителя 8 не попадает. Наличие Уп в кювете приводит к искривлению лучей света, и ток в цепи фотоумножителя тем больше, чем больше Уп. Изменение тока во времени позволяет рассчитать коэффициент взаимной диффузии. [c.295]

На явлении загибания луЧа в оптически неоднородной среде основана оптическая система [49] для изучения диффузии газов (рис. ХУ.18). При отсутствии в кювете 4 Уп лучи, прошедшие [c.298]

В отличие от коллоидных растворов, суспензии и эмульсии характеризуются оптической неоднородностью, выражающейся в способности рассеивать световые лучи (в результате чего эти системы всегда мутны) и способностью расслаиваться и разделяться. Процесс осаждения дисперсной фазы в дисперсионной среде называется седиментацией. Седиментации подтверждены все суспензии, однако скорость осаждения различных суспензий различна. Существует зависимость, выражающаяся уравнением Стокса [c.231]

Среди дисперсных систем коллоидные растворы занимают промежуточное положение между суспензиями и истинными растворами диаметр распределенных частичек в жидкой фазе коллоидного раствора колеблется от 1 до 100 тр.. Коллоидные растворы могут быть получены двумя различными методами дисперсионным (уменьшением величины частиц более грубых дисперсных систем—суспензий) и конденсационным (увеличением величины частиц истинных растворов, обладающих молекулярной или ионной дисперсией вещества). Коллоидные растворы называются также золями. В отличие от истинных растворов коллоидные растворы являются оптически неоднородными системами, так как световые лучи в них подвергаются светорассеянию этим объясняется опалесценция коллоидных растворов (различные окраски в отраженном и проходящем свете), что служит отличительным признаком коллоидных систем. Так как величина частиц коллоидного раствора одного и того же вещества колеблется в широких пределах, то окраска этих растворов может быть различной. Ввиду исключительно высокой степени дисперсности вещества для коллоидных растворов характерны все явления, происходящие на поверхности раздела двух фаз, особенно процесс поглощения различных веществ на поверхности адсорбция). Одним из продуктов адсорбции из растворов могут быть молекулы растворителя, в частности воды. Коллоидные системы, в которых частички подвергаются поверхностной гидратации небольшим слоем молекул воды, называются гидрофобными (например, кол- лоидные металлы, сульфиды и др.). Гидрофильные коллоиды характеризуются тем, что, помимо поверхностной гидратации, их частицы связывают большое количество молекул воды внутренней. [c.226]

Истинные растворы низкомолекулярных веществ — системы вполне однородные (гомогенные). Гетерогенность (неоднородность) этих систем не может быть непосредственно обнаружена оптическими приборами. [c.158]

Г. Оптический метод или метод светорассеяния. Измерение молекулярных весов полимеров методом светорассеяния основано на том, что часть света, проходящего через любую систему (разбавленные растворы полимера), рассеивается вследствие неоднородности системы — наличия молекул полимера. Величина мутности разбавленного раствора полимера пропорциональна молекулярному весу растворенного полимера. [c.152]

Оптические методы основаны на использовании явления рассеяния света неоднородной системой. Принцип измерения следующий. [c.152]

Существуют и другие параметры, изменяя которые, можно получить оптически прозрачные смеси. При статистической сополимеризации с высокими степенями конверсии может возникать композиционно гетерогенная система [12], состоящая из нескольких несовместимых сополимеров с различными показателями преломления. Таким образом, при композиционной неоднородности сополимеров из их смеси могут получаться непрозрачные или полупрозрачные изделия. [c.167]

Истинные растворы представляют собой молекулярно-ионные системы с диаметром частиц меньше 1 нм при таких размерах частиц исчезает разница между дисперсной фазой и дисперсионной средой. Это растворы совершенно однородны и "оптически пустые" — неоднородность их не обнаруживается даже с помощью ультрамикроскопа. [c.94]

Проверка колориметра. Для работы пользуются прибором, показанным на рис. 20 (стр. 50). Для проверки однородности оптической системы тщательно обмывают водой и высушивают фильтровальной бумагой кюветы колориметра и погружатели. Освещают кюветы однородным рассеянным светом и наблюдают за оптическими полями. Если поля неоднородны, более тщательно очищают кюветы и погружатели. Если это не помогает, следует обратиться к преподавателю. [c.63]

Фокусировка по направлению, которая должна была быть получена согласно оптической аналогии с системой линз, отсутствует действие полей аналогично действию ахроматической системы призм. Здесь в пучке, однородном по массе, но неоднородном по энергии, дисперсия, обусловленная электростатическим полем, приводит к спектру по скоростям. Эта дисперсия компенсируется магнитным полем. Линии фокуса ионов с различным отношением массы к заряду лежат в одной плоскости. Таким образом, для регистрации всего масс-спектра может быть использована фотопластинка. Позднее на основе прибора Астона были сконструированы масс-спектроскопы [1473, 1990] и другие устройства с фокусировкой по скорости [1760]. [c.18]

В оптически однородных средах малые по сравнению с л оптич. неоднородности — термич. флуктуации плотности — источники местных изменений показателя преломления и причина молекулярного (рэлеевского) Р. с. В области фазовых переходов оптич. неоднородности (долгоживущие гетерофазные флуктуации) — причина критич. опалесценции (Р. с. высокой интенсивности). Интенсивность Р. с. особенно велика в коллоидных системах, когда размеры частиц сравнимы с X. [c.250]

В случае полимеров, когда в них возникают надмолекулярные структуры очень больших размеров, видимые с помощью оптического микроскопа, а иногда даже глазом, понятие гомогенности также следует применять весьма критически, а в ряде случаев необходимо и совсем от него отказаться, считая такое тело очень сложной неоднородной системой. Недопустимо также и рассмотрение отдельных элементов надмолекулярных структур, как гомогенных систем, поскольку описанная ранее многоступенчатость процесса кристаллизации имеет своим следствием неоднородность любого из таких элементов (вплоть до самых малых — кристаллических пачек, которые, пол<а-луй, с оговорками из-за их крайне малой величины, еще можно рассматривать как близкие к однородным). [c.269]

Процесс массообмена моделировали в плоском канале высотой Н= —4 мм, шириной г = 60 мм и общей длиной 950 мм, включавшей зону гидродинамической стабилизации (400 мм) и участок селективного отсоса (450 мм). Верхние и нижние стенки канала проницаемы (использована асимметричная мембрана из поливинилтриметилсилана). Развитие диффузионного пограничного слоя контролировали в пяти точках канала, где установлены оптические окна. Для измерения профиля концентраций использован интерферометрический принцип регистрации фазовых изменений фронта световой волны при прохожденпи ее через оптическую неоднородность, представляющую собой двумерный диффузионный пограничный слой. Интерферограм-мы процесса фиксировали с помощью фото- и киносъемок и расшифровывали на микрофотометре. Оптическая система создана на базе теневого прибора ИАБ-431 [45]. [c.139]

Процесс распространения света в оптически неоднородной среде в соответствии с двухпоточной моделью имеет вид системы оМыкновенных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами [c.99]

Оптические свойства. Частицы дисперсной фазы коллоидной системы рассеивают падающий на них свет. Причиной рассеяния света является оптическая неоднородность коллоидных систем, т. е. разные оптические свойства дисперсной фазы и дисперсионной срсды. Пз этих сво11ств прежде всего следует указать показатель преломления, значение которого для дисперсной фазы и дисперсионной срсды различны. Вследствие этого луч света, проходя через дисперснониуга среду и попадая на частицу дисперсной фазы, обязательно изменяет свое направление, причем тем резче, чем больше показатель преломления дисперсной фазы отличается от показа-те. 1я преломления дисперсионной среды. Рассеяние света коллоид-И1.1МИ системами может быть различным в зависимости от соотно- [c.196]

Специфика оптических свойств объектов коллоидной химии определяется их осповнымп признаками гетерогениостыо и дисперсностью. Гетерогенность, или наличие межфазной поверхности, обусловливает изменение наиравления (отрал<ение, преломление) световых, электронных, нонных и других лучей на границе раздела фаз и неодинаковое поглощение (пропускание) этих лучей сопряженными фазами. Дисперсные системы обладают фазовой и соответственно оптической неоднородностью. Лучи, направленные на микрогетерогенные и грубодисперснЕ е системы, падают на поверхность частиц, отражаются и преломляются под разными углами, что обусловливает выход лучей из системы в разных направлениях. Прямому прохождению лучей через дисперсную систему препятствуют также их многократные отражения и преломления прн переходах от частицы к частице. Очевидно, что даже при отсутствии поглощения интенсивность лучей, выходящих, из дисперсной системы, будет меньше первоначальной. Уменьшение интенсивности лучей в направлении их падения тем больше, чем больше неоднородность и объем системы, выше дисперсность и концентрация дисперсной фазы. Увеличение дисперсности приводит м дифракционному рассеянию лучей (опалесценции). [c.245]

В настоящее время для исследования поверхностной конвекции все чаще применяют оптические методы, которые характеризуются практической безынерционностью, высокой чувствительностью, отсутствием вредных возмущений в исследуемом потоке. Методы базируются на изучении поведения световых лучей в оптически неоднородной системе оптические приборы позволяют по характеру изменения освещенности экрана определить либо угол отклонения луча от первоначального направления (метод Теплера или шлирен-метод), либо смещение точки падения луча на экране (теневой метод), либо величину времени запаздывания (интерферометрический метод). Теневой и шлирен-методы позволяют получить качественную картину поверхностной конвекции как при боковом просмотре границы раздела, так и при наблюдении в плане за горизонтальной поверхностью. Методы широко использованы в работах Линде с сотр. [106, 118] для демонстрации поверхностной конвекции вблизи границы раздела лсидкость — газ и жидкость — жидкость. [c.105]

Установлено, что вблизи критич. точки кпдкость — пар резко возрастают теплоемкость вещества 6 и изотермич. сжимаемость Рр что может быть объяснено увеличением флуктуации плотности. Последние легко возникают благодаря малой энергии их образования вследствие сглаживания различий между двумя сосуществу ющими фазами в К. с. Наличие флуктуаций плотности приводит к оптической неоднородности системы, к рассеянию света. Это явление носит название критической опалесценции. Рассеяние света служит источником сведений о величине и характере флуктуаций в критической области. [c.433]

Приведенные выше зависимости описывают свойства зеркальных поверхностей, тогда как полимерные системы представляют собой оптически неоднородные материалы, способные в значительной мере к рассеянию света. Рассеяние, возникаюшее внутри полимерного материала, определяется размерами центров рассеяния. Наибольшее рассеяние достигается в случае, если размеры рассеивающих элементов составляют около половины длины волны света (т. е. 200—400 нм), и резко снижается с уменьшением этих размеров. Рассеяние света происходит не только с той поверхности, на которую падает свет (рассеяние назад), но и с противоположной стороны (рассеяние вперед). Эффектами рассеяния назад и вперед объясняется снижение контрастности при рассмотрении предмета через пленку. [c.102]

Наливают в плоокопараллельный стеклянный сосуд исследуемый раствор, помещают его в пучок лучей света и наблюдают образование эффекта Тиндаля — Фарадея в растворе (рис. 87). Наличие эффекта Тиндаля—(Фарадея свидетельствует об оптической неоднородности данной системы. Эта неоднородность вызвана наличием дисперсной фазы с иными физическими свойствами, чем свойства дисперсионной среды. [c.246]

Самым важным применением электрофореза является использование его в анализе естественных смесей коллоидов, например белков, полиса-каридов и нуклеиновых кислот, а также продуктов, полученных фракционной перегонкой. При электрофорезе между белковым раствором и буфером в специальной и-образной трубке образуется резкая граница, за движением которой можно проследить по оптической неоднородности системы (стр. 381). [c.622]

Аморфное состояние полимеров характеризуется жидкоподобной структурой разной степени замороженности. Никакого специального порядка в аморфных полимерах нет (во всяком случае, на масштабах более 2 нм). Но отсутствие порядка вовсе не означает однородность, в определенной мере существующую, скажем, в оптических стеклах. Аморфные полимеры — это структурно-неоднородные системы. [c.89]

В отличие от систем, наполненных или армированных минеральным наполнителем, в системах, армированных полимерными наполнителями, характер изменения морфологии связующего определяется возможностью диффузии связующего на границе раздела в дефектные области армирующего полимерного материала. При изучении [100] системы на основе эпоксидной смолы или анилино-фенолоформальдегидной смолы, армированной вискозными или капроновыми волокнами, было найдено, что при введении волокна на электронно-микроскопических снимках обнаруживаются две зоны собственно связующее и волокно с типичной морфологией ориентированного состояния (ламеллярные паракристаллы). Четкая граница раздела фаз отсутствует, хотя и имеется четкий оптический контраст, обусловленный структурной неоднородностью наполнителя, кристаллические элементы которого остаются без изменений. Для связуюп1его, находящегося в контакте с волокном, характерна более однородная и состоящая из более мелких, образований структура. Это связано с тем, что влияние поверхности на релаксационные процессы препятствует агрегации структурных элементов связующего в более крупные образования. Вместе с тем в случае полимерного наполнителя связующее оказывает влияние на морфологию наполнителя. [c.52]

За несколько лет до этого было обнаружено, что хроматография Р-каротина на окиси алюминия или гидроокиси кальция, очевидно, приводит к изомеризации этого углеводорода, причем появляется вторая полоса — ниже твердо установленной зоны Р-каротина [76]. Впоследствии было показано, что эта изомеризация является спонтанным процессом, происходящим как в случае Р-каротина, так и в случае близкого ему углеводорода ликопина [77, 78]. Именно таким путем была обнаружена неоднородность этих соединений и вскоре были открыты условия, ведущие к быстрой изомеризации (использование иода в качестве катализатора при освещении [79], термическая обработка в присутствии или при отсутствии иода, а также плавление кристаллов). Первоначально считали, что это явление может иметь как геометрическую, так и тау-томерную основу, поскольку выделенный изомер Р-каротина давал спектр поглощения, более похожий,на спектры соединений с 10, а не с 11 двойными связями — наблюдался слабый сдвиг максимума поглощения в сторону более коротких волн [76, 80]. Но изомеры были получены также и при блокировке концов сопряженной системы карбонильными груниами [81], предотвращающими миграцию связей следовательно, изомерия может иметь только геометрическую основу. Хорошим подтверждением этого является сохранение оптической активности при изомеризации а-каротина в нео-а-каро- [c.220]

Такй1м образом, суммируя сказанное выше об оптических свойствах студней первого типа, можно сделать заключение, что в случае химических сшивок эти системы, как и однофазные растворы, дают лишь светорассеяние, обусловленное флуктуацией плотности среды и концентрации растворенного полимера, причем размеры этих флуктуационных образований составляют сотые доли длины волны света. Но на практике часто наблюдаются отклонения от этого общего правила, которые вызваны резко выраженной неоднородностью в размещении сшивок, а также незавершенным отделением синеретической жидкости при уменьшении степени равновесного набухания в результате изменения параметров системы. В этих случаях, как и при сшивании в результате локальной кристаллизации, происходит рассеяние света частицами, имеющими устойчивую поверхность раздела частица — среда и сопоставимыми по размеру с длиной волны света. [c.74]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология