Рассеяние света газами

Таким образом, из эксперимента по релеевскому рассеянию света газов получаем уравнения, связывающее три главных значения 1, 2, Ьз. [c.232]

Теория рассеяния света газами была предложена Релеем. Он показал, что интенсивность рассеянного света N молекулами [c.122]

Эта книга, написанная английскими,американскими и канадскими специалистами, отражает современное состояние отдельных отраслей спектроскопии. В ней представлены разделы по спектроскопии свободных многоатомных радикалов, по спектроскопии в вакуумном ультрафиолете, спектрам комбинационного рассеяния света газами, инфракрасной спектроскопии полимеров, исследованию внутреннего вращения и поворотной изомерии в молекулах органических соединений. Кроме того, специальные разделы посвящены техническим вопросам спектроскопии—новым приемникам инфракрасного излучения, измерению показателя преломле-ния воздуха и определению скорости света. Каждый раздел снабжен списком работ по соответствующему вопросу, что позволяет читателю глубже познакомиться с современным состоянием спектроскопии и прикладными методами. [c.4]

РАССЕЯНИЕ СВЕТА ГАЗАМИ [c.147]

Рассеяние света газом, состоящим из независимых непоглощающих изотропных частиц размером меньще примерно 1/20 длины волны, описывается известной формулой Релея [c.147]

В приведенных выше рассуждениях подразумевалось, что коллоидные частицы ио свопы оптическим свойствам достаточно сильно отличаются от дисперсионной среды. Это обычно имеет место в коллоидных растворах, которые можно рассматривать как жидкость, содержащую взвешенные инородные частицы. Рассеяние света газами можно описать подобным же образом, учтя, что рассеяние происходит па отдельных молекулах газа, расстояние ме кду которыми достаточно велико, чтобы можно было приложить теорию Релея. Но п жидкости вызывают -рассеяние света. Смолуховский объяснил это явление флуктуациями плотности жидкости, возникающими при [c.39]

Для понимания сущности явления целесообразно вначале рассмотреть рассеяние света газами. Плоскополяризованный луч света можно считать состоящим из электрического и магнитных полей, векторы которых перпендикулярны друг другу и направлению распространения света, а их напряжение [c.176]

При облучении малой изотропной частицы, например молекулы газа, в ней наводится электрический диполь, который затем служит источником вторичного излучения во всех направлениях. Картина рассеяния света газами была количественно рассмотрена Релеем явление рассеяния света сплошной средой, жидкостью, было позднее рассмотрено Эйнштейном [c.125]

При исследовании интенсивности рассеяния света газами, жидкостями и твердыми телами может оказаться необходимым учет более чем одного рассеивающего центра. В случае газов или жидкостей ориентация главных осей тензора поляризуемости в пространстве случайна. Даже в случае твердых тел главные оси тензора поляризуемости молекул, атомов или ионов могут быть не параллельными главным макроскопическим осям кристалла, поэтому для объяснения экспериментальных данных следует применять операцию вращения тензора поляризуемости. [c.53]

Каталитические превращения углеводородов осуществлялись в проточной системе. В качестве катализатора чаще всего служил 5%-ный платинированный уголь, обладавший высокой гидрирующей и дегидрирующей способностью. Каталитические превращения углеводородов изучались при 300—320° С, объемная скорость подачи углеводорода 0,2 шс- . Анализ продуктов превращений проводился с применением четкой ректификации, хроматографической адсорбции на силикагеле, с помощью метода комбинационного рассеяния света, газо-жидкостной хроматографии, а в отдельных случаях — спектров ЯМР. [c.151]

Представление о жидкости, как о совершенно аморфной фазе, в которой молекулы расположены хаотически, подобно молекулам газа, в настоящее время оставлено. Исследования по рассеянию света и рентгеновского излучения показали, что жидкости обладают элементами кристаллической структуры и в этом отношении являются промежуточным образованием между твердыми кристаллами и газами. По мере нагревания жидкости сходство ее структуры с кристаллами уменьшается и увеличивается сходство с газами. [c.161]

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]

Вблизи критических точек жидкостей и растворов, а также вблизи точек ФП 2-го рода наблюдаются специфические явления, называемые критическими рост сжимаемости вещества в окрестностях критической точки равновесия жидкость - газ возрастание магнитной восприимчивости и диэлектрической проницаемости в окрестностях точки Кюри ферромагнетиков и сегнетоэлектриков замедление взаимной диффузии веществ вблизи критической точки растворов и уменьшение коэффициента температуропроводности вблизи критической точки чистой жидкости аномально большое поглощения звука критическая опалесценция (резкое усиление рассеяния света) и др. Во всех случаях наблюдается аномалия теплоемкости Эти явления связаны с аномальным ростом флуктуаций и их взаимодействием (корреляцией). Поэтому критическую область определяют как область больших флуктуаций. [c.21]

Гипотеза масштабной инвариантности была распространена М. А Анисимовым ва зависящие от времени (кинетические) ФП. Предполагается, что вблизи критической точки кроме характерного размера гс существует также характерный временной масштаб гс - время релаксации критических флуктуаций, растущее по мере приближения к критической точке перехода. На масштабах гс имеем,- гс= гс /Д где Д - кинетическая характеристика, имеющая различный смысл для ФП разной природы. Для критической точки жидкость - газ Д -коэффициент температуропроводности, в растворах О - коэффициент молекулярной диффузии и т.д. Для неассоциированных жидкостей и растворов О определяется формулой Стокса -Эйнштейна Т/ 6 п г тс, где г) -коэффициент сдвиговой вязкости. Отсюда видно, что в критической точке имеет место динамический скейлинг. гс — , тс — л и 0- 0. С уменьшением коэффициента Д и ростом гс связаны аномальное сужение линии молекулярного рассеяния света и аномальное поглощение звука вблизи критических точек жидкостей и растворов. [c.24]

При обычной температуре и на рассеянном свету реакция протекает крайне медленно, тогда как нагревание смеси газов или освещение ее прямым солнечным светом сопровождается взрывом. Начало реакции связано с тем, что молекула хлора за счет поглощения кванта энергии hv) ультрафиолетовых лучей (или за счет нагревания) диссоциирует на свободные радикалы — атомы хлора [c.150]

Релеевское рассеяние света в газах и растворах, а также явление Керра в газах и растворах позволяют измерять независимо анизотропию оптической (электронной) поляризуемости молекул [c.228]

РЕЛЕЕВСКОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ГАЗАХ [c.229]

Рассеяние света наиболее заметно в дисперсных системах, однако и гомогенные системы рассеивают свет. Рассеяние света в газах, жидкостях и кристаллах, тщательно очищенных от различных включений, объясняется тепловым движением атомов и молекул, нарушающих их оптическую однородность. В результате такого движения концентрация атомов и молекул в одних частях системы превысит среднее значение, в других окажется ниже среднего. Теорию флуктуаций (отклонение от среднего в результате теплового движения) разработал, как уже указывалось, М. Смолуховский. Основываясь на представлениях Смолуховского, А. Эйнштейн разработал теорию рассеяния света [c.159]

СКОРО света из любого подходящего источника и почти любой желаемой частоты, проходя через газ, жидкость или прозрачное твердое тело, частично рассеивается. Большая часть рассеянного света имеет ту же частоту, что и падающий свет, небольшая часть имеет несколько отличные частоты. Разность этих частот называют рамановскими частотами. Вследствие поглощения падающего фотона молекулой ее вращательная и колебательная энергия увеличивается на дискретное количество, а остаток энергии вновь испускается в виде фотона с низкой частотой. Молекулы с большей энергией могут передать часть ее падающему фотону, и таким образом рассеянный свет будет иметь большую частоту. Фотоны с измененной энергией регистрируются на спектрограмме в виде линий, сдвинутых от сильной линии, соответствующей падающему свету. [c.196]

Измеряя температурную зависимость диэлектрической проницаемости газа, можно найти электрический дипольный момент его молекулы и поляризуемость а ар. Для этого обрабатывают экспериментальные данные о зависимости от 1/Г по методу наименьших квадратов И находят коэффициенты Ап В линейной зависимости (19.10) и, следовательно, Од и ц. От поляризуемости молекул зависит так называемое дисперсионное взаимодействие атомов и молекул, которое играет важную роль в свойствах жидкостей и растворов, в процессах адсорбции, конденсации и др. Поляризуемость молекул важна при учете взаимодействия их с электромагнитным полем. Ею определяется интенсивность рассеяния света молекулами, в частности комбинационное рассеяние света (КР). Спектроскопия КР — важный метод исследования структуры. молекул. [c.75]

Интенсивность / обратно пропорциональна Это означает, что при прохождении пучка белого света преимущественно рассеиваться должны наиболее короткие волны — синей и фиолетовой частей спектра. Действительно, для систем с неокрашенным веществом дисперсной фазы характерна при боковом освещении голубоватая опалесценция. С этим связан голубой цвет табачного дыма, керосина, снятого молока. Голубой цвет неба также обусловлен рассеянием света мельчайшими капельками воды и флуктуациями плотности газов атмосферы. [c.39]

Наиболее прямым экспериментальным подтверждением присутствия флуктуаций, как известно, являются измерения рассеяния света. Если среда вполне однородна, то она свет не рассеивает. Между тем наблюдения показывают, что твердые тела, жидкости и газы рассеивают свет. [c.127]

Флуктуации, очевидно, часто возникают в малых замкнутых системах или в малых частях больших систем. Равновесию отвечает постоянство плотности газа ири заданной температуре. Однако в малых областях возможны флуктуации плотности — отклонение ее от среднего значения. Эти флуктуации определяют рассеяние света атмосферой и синий цвет неба. Вблизи критической температуры флуктуации плотности пара приводят к локальным конденсациям, что вызывает так называемую критическую опалесценцию. Таким образом, флуктуации в малых объемах могут привести к макроскопическим изменениям. [c.375]

При прохождении луча света через прозрачную (не содержащую взвешенных частиц и микропузырьков газа) среду небольшая часть излучения рассеивается. Для монохроматического луча с го в спектре рассеянного света содержатся кроме излучения той же частоты Уо (рэлеевское рассеяние) дискретные линии с большей и меньшей частотой (комбинационное рассеяние) (рис. 32.8). [c.769]

Рассеяние электромагнитного излучения веществом представляет собой важную часть общей классической теории электромагнетизма. Одна сторона этой проблемы, а именно рассеяние рентгеновских лучей//ло/зжЗоченньшгг твердыми телами, была уже рассмотрена в разделах 3 и 4. Настоящая глава посвящена другой стороне проблемы рассеянию света газами и жидкими растворами. Существенным обстоятельством является то, что интересующие нас рассеивающие частицы располагаются относительно друг друга случайным образом, так что каждая из них представляет собой независимый источник рассеянного излучения. [c.318]

Эффект Тиндаля впервые теоретически был изучен Релеем. Он рассматривал случай, когда коллоидные частицы шарообразны, не проводят электрический ток, имеют размер значительно меньше длины волны света, и раствор достаточно разбавлен. В дальнейшем мы обобщим теорию Релея на случа проводящих коллоидных частпц. В это рассмотрение он включил также золи металлов, объяснив их яркую окраску. Далее, Ганс обобщил положения теории для случая несферическнх частиц. Ряд авторов рассматривали рассеяние света газами и жидкостями, пе содержащими посторонних частиц. Как будет показано в дальнейшем, прп известных условиях коллоидные растворы обнаруживают оптическую анизотропию, которая также получила теорешческое объяснение. Следует подчеркнуть, что описанные явления рассеяния света очень сложны, в частности, вследствие разнообразия возможных размеров и формы частичек, спектрального состава падающего света и ряда других факторов. Для их рассмотрения необходимо использовать очень [c.26]

Гидрогенизация осуществлялась в проточной установке с реактором емкостью 0,2 л под давлением 100 ат, при температуре 520°, объемной скорости 0,5 и 1,5 кг л катализатора в час, подаче 4,5 молей водорода на 1 моль углеводорода, в присутствии технического катализатора МоОз4-АЬОз. Жидкие гидрогенизаты исследовались методами четкой ректификации, хроматографии и комбинационного рассеяния света. Газы анализировались прибором ХТ-2. [c.246]

Реакция взаимодействия хлора с водородом Н2(г)+С12(г) = = 2НС1 (г) при обычной температуре и рассеянном свете протекает очень медленно. При нагревании смеси газов или действии света реакция идет бурно, со взрывом. Исследованиями показано, что эта реакция протекает через отдельные элементарные стадии. [c.177]

Спектры комбинационного рассеяния света. Молекулы газов, жидкостей и кристаллов способны не только испускать и поглощать свет, но и рассеивать его. Ехли спектральный состав падающего и рассеянного света одинаков, то рассеяние называется релеевским, или классическим. Оно объясняется упругим взаимодействием кванта света с молекулой, при котором не происходит обмена энергии. Но может быть и такое поглощение света, которое вызывает колебания ядер молекул и связанную с этим деформацию электронной плотности. Одновременно изменяется частота рассеянного света. Рассеяние света молекулами среды, сопровождающееся изменением частоты падающей электромагнитной волны, называется комбинационным рассеянием света (КРС). Явление КРС открыто в 1928 г. одновременно и независимо Л. И. Мандельштамом и Г. С. Ландсбергом (СССР) и Раманом (Индия). Спектры КРС подобно ИК-спектрам являются колебатель- [c.49]

Хлористый водород и соляная кислота. Хлор энергично соединяется с водородом. Смесь На + I2 остается без изменения только в темноте. На рассеянном свету имеет место постепенное соединение этих газов с образованнем хлористого водорода (На + + I2 = 2НС1). На ярком свету реакция протекает со взрывом. Следовательно, реакция между хлором и водородом имеет фотохимический характер. Взрыв хлористоводородной смеси вызывается и поджиганием ее. [c.523]

Допустим, что через кювету, заполненную бензолом, водой, метиловым спиртам или какой-либо другой хорошо очищенной прозрачной жидкостью, проходит яркий пучок естественного света. Тогда, наблюдая этот пучок сбоку, например под углом 90°, можно видеть, что жидкость рассеивает свет, причем рассеянный свет имеет синеватофиолетовый оттенок. В начале нашего века считали, что рассеяние света прозрачными жидкостями и газами обусловлено посторонними включениями, пылинками. Но затем выяснилось, что при полном удалении пыли рассеяние света остается. Оно зависит от температуры и состава рассеивающей среды и обладает рядом других особенностей, которые не могли бы иметь места, если бы источником рассеяния были посторонние включения — пылинки. [c.128]

Рассеяние света обусловлено взаимодействием света с молекулами среды. Если молекулы распределены вполне равномерно, то тогда в результате интерференции свет, рассеянный от отдельных молекул, взаимно погашается. В этом случае рассеяние отсутствует. Источником рассеяния света в обеспыленных газах и жидкостях являются отклонения от равномерного распределения молекул, или флуктуации. [c.128]

Статистическая теория идеального бозе-газа показывает, что флуктуации плотности этого газа неограниченно возрастают, когда температура, понижаясь, стремится к Т . Эти флуктуации бесконечно велики при всех температурах, лежащих в интервале 0<7 <7 к. Следовательно, при переходе через критическую температуру интенсивность релеевского рассеяния света должна была бы очень сильно возрастать, а этого у жидкого гелия не происходит. Упомянутые трудности заставили Л. Д. Ландау в 1941 г. построить совершенно другую, правда, не молекулярную, а полуфеноменологическую теорию сверхтекучести. [c.240]

Колдербанк [1481 нашел поверхность контакта в колонне с ситчатой тарелкой (диаметр отверстий 1,3—3 мм) измерением рассеяния света. Результаты опытов, проведенных с различными газами (воздух, С.О , фреон) и жидкостями (вода, спирты, гликоли), выражены уравнением [c.561]

Авторы [Л. 5-41, 5-43, 5-44] рекомендуют определять малые концентрации ЗОз в газах и иона 304 в жидкостях методом, основанным на получении сульфата бария при взаимодействии сульфат-иона с раствором хлорида бария и измерении светопоглощения (турби-диметрни) или светорассеяния (нефелометрии) суспензии сульфата бария. Величина светопоглощения (рассеяния света) линейно зависит от массы сульфата бария. Установлено также, что на светопо-глощение влияют характер и количество осадителя, температура в время старения, причем избыток осадителя определяет форму и дисперсность кристаллов. Присутствие в растворе, из которого производится осаждение, этанола, уменьшающего растворимость сульфата бария, в концентрации до 30% увеличивает светопогло-щение. Для получения надежных результатов необхо имо тщатель ное соблюдение заданных условий осаждения, которые должны быть строго одинаковыми для анализируемых проб и стандартов, по которым оцениваются результаты (строятся градуировочные кривые нефелометра или фотоэлектроколориметра). Чувствительность анализа зависит от условий его проведения и от способа измерения светопоглощения (светорассеяния), но во всех случаях эесьма высокая при визуальном измерении она составляет величину [c.293]

При КР происходит изменение поляризации света, характеризуемое степенью деполяризации р. При использовании для возбуждения лазера (рис. 2), излучение к-рого поляризовано в плоскости ху, р = где и / -интенсивности компонент рассеянного света, поляризованных в направлении осей гих соответственно. Для неполносимметричных колебаний (хаотически ориентир, молекул в газе или жидкой фазе) р = 0,75 (деполяризов. линии в спектре) для полно- [c.437]

КРИТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, особенности в поведении в-ва, наблюдаемые вблизи критич. точек однокомпонентных систем и р-ров (см. Критическое состояние), а также вблизи точек фазовых переходов II рода. Важнейшие К. я. в окрестности критич. точкн равновесия жидкость - газ увеличение сжимаемости в-ва, аномально большое поглощение звука, резкое увеличение рассеяния света (т. наз. критич. опалесценция), рентгеновских лучей, потоков нейтронов изменение характера броуновского движения аномалии вязкости, теплопроводности и др. В окрестности Кюри точки у ферромагнетиков и сегнетоэлектриков наблюдается аномальное возрастание магн. восприимчивости или диэлектрич. проницаемости соотв., вблизи критич. точек р-ров - замедление взаимной диффузии компонентов. К. я. могут наблюдаться и вблизи точек т. наз. слабых фазовых переходов I рода, где скачки энтропии и плотности очень малы и переход, т. обр., близок к фазовому переходу II рода, напр, при переходе изотропной жидкосги в нематич. жидкий кристалл. Во всех случаях при К. я. наблюдается аномалия теплоемкости. К. я. оказывают влияние и на кинетику хим. процессов вблизи критич. значений параметров состояния. В частности, скорость гетерог. р-ций в диффузионной области протекания перестает зависеть от состава системы. Скорость бимолекулярных р-ций с малой энергией активации вблизи критич. точки резко замедляется. [c.540]

Флуктуац. теория К. я. базируется на гипотезе масштабной инвариантности (скейлинг), осн. положение к-рой состоит в том, что флуктуации параметра порядка (плотности, концентрации, намагниченности и т. п.) вблизи критич. точки велики. Радиус корреляции (величина, близкая по смыслу к среднему размеру флуктуации, единств, характерный масштаб в системе) значительно превосходит среднее расстояние между частицами. Можно сказать, что в-во в критич. области по своей структуре-это газ , состоящий из капель, размер к-рых растет по мере приближения к критич. точке. В критич. точке радиус корреляции становится бесконечно большим. Это означает, что любая часть в-ва в точке перехода чувствует изменения, произошедшие в остальных частях. Наоборот, вдали от критич. точки флуктуации статистически независимы и случайные изменения состояния в данной части не сказываются на св-вах системы в др. ее частях. Наглядным примером может служить критич. опалесценция. В случае рассеяния на независимых флуктуациях (т. наз. рэлеевское рассеяние) интенсивность рассеянного света / 1Д (X -длина волны света) и имеет симметричное распределение в пространстве при критич. опалесценщ1И / 1Д и имеет распределение, вытянутое в направлении падающего света. [c.541]

О.-а. с.-неразрушающий метод, позволяющий изучать те же в-ва, что и абсорбц. спектроскопия, в любом агрегатном состоянии при т-рах от 4 до 1000 К. Для исследования достаточно неск. см газа, неск. мкл жидкости или неск. мг твердого в-ва. Коэф. поглощения образца (см. Абсорбционная спектроскопия) могут варьировать в широких пределах-от 10 (в случае газов от 10 ) до 10 см Форма и структура твердых образцов м б. любой эффекты, связанные с рассеянием света, оказывают незначит. влияние на результаты измерений. Т.к. изменение частоты модуляции приводит к изменению глубины, на к-рой возникают акустич. сигналы, метод позволяет проводить послойный анализ [c.388]