Рассеяние света частицами, размер которых мал по сравнению с длиной волны света

РАССЕЯНИЕ СВЕТА ЧАСТИЦАМИ, РАЗМЕР КОТОРЫХ МАЛ ПО СРАВНЕНИЮ С ДЛИНОЙ ВОЛНЫ СВЕТА [c.318]

Для частиц, размеры которых малы по сравнению с длиной волны падающего света, рассеяние пропорционально квадрату эффективного радиуса, а полное рассеяние совокупностью частиц аддитивно. Поэтому в коэффициент мутности т входит в качестве сомножителя значение концентрации частиц. Интенсивность рассеяния изменяется также обратно пропорционально четвертой степени длины волны падающего света. [c.237]

Наряду с оптическими методами для исследования дисперсных систем используются и рентгеновские методы, отличие которых от оптических заключается в малой длине волны рентгеновского излучения по сравнению с размером частиц дисперсной фазы. В основном рентгеновские методы используются для изучения внутренней структуры частиц дисперсной фазы (кристалличности, упаковки молекул). Возможно и определение размеров частиц, основанное на анализе формы дифракционных линий на рентгенограмме при дифракции рентгеновских лучей на малых кристаллах образуются размытые дифракционные максимумы, по ширине которых можно оценить размер частиц (точнее говоря, областей совершенной кристаллической решетки). Аморфные частицы, как известно, не дают дифракционных максимумов оценка размеров таких частиц может быть проведена с помощью анализа диффузного рассеяния рентгеновских лучей возле первичного пучка (так называемое малоугловое рассеяние). Теория этого метода определения размера аморфных частиц имеет общие черты с теорией рассеяния света большими частицами. [c.172]

Допустим, что лучи падают на поверхность какой-либо частицы, линейные размеры которой велики по сравнению с длиной волны лучей тогда эти лучи просто отражаются по законам геометрической оптики. Если же линейные размеры частиц составляют, например, лишь около 0,1 длины волны падающих лучей, то наиболее характерным процессом является диффракционное рассеяние света в результате огибания частиц световой волной. Диффракционное рассеяние было впервые замечено Тиндалем (1869), который наблюдал образование светящегося конуса при пропускании пучка сходящихся лучей через коллоидный раствор. Внешне похожее явление можно наблюдать в затемненной комнате, в кинотеатре, когда в луче света видно сверкание частичек пыли в воздухе, незаметных простым глазом в обычно освещенном пространстве. [c.53]

Однако соотношение (XI. 10) справедливо только для оптически изотропных частиц, которые много меньше по сравнению с длиной волны падающего света. Если размер частицы превышает Я/20, как это бывает в полимерных растворах, то волны рассеянного света от различных частей одной и той же частицы интерферируют друг с другом это приводит к ослаблению интенсивности рассеянного света в i (0) раз. Функция Р (0) имеет вид [c.205]

В предыдущем разделе предметом обсуждения были лишь такие системы, в которых растворенные частицы могли рассматриваться как изолированные диполи, обладающие малыми размерами по сравнению с длиной волны падающего света. Это имеет место для виниловых полимеров со степенью полимеризации меньше 500. Однако чаще размер молекул полимеров сравним с длиной волны в этом случае рассеяние света зависит от форм макромолекул в растворе. На рис. 48 изображена большая молекула полимера на пути светового луча. Рассеянный свет, попадающий на плоскость АВ (нулевой угол), совпадает по фазе с падающим лучом независимо от того, какая часть молекулы полимера является источником вторичного излучения. Однако по мере увеличения б возрастает различие между фазами света, пришедшего от различных частей молекулы в результате интенсивность рассеянного излучения уменьшается вследствие интерференции. Теперь рассеяние уже не симметрично относительно угла 90° (как показано на рис. 47) и / (9) зависит от угла, под которым производится измерение. [c.183]

В 1871 г. Рэлей показал, что рассеяние света частицами, размер которых мал по сравнению с длиной волны падающеги света, по своей сути — явление дифракционное. Согласно его теории, электроны изотропной частицы достаточно высокой оптической плотности, встречая световой пучок, под действием электромагнитного импульса падающей волны начинают колебаться в унисон с падающей волной — это приводит к возникновению у частиц индуцированного осциллирующего электрического момента. Осциллирующие электроны становятся источниками рассеянного (или дифрагированного) света, который по большей части имеет ту же частоту, что и падающий свет. Естественно, что в результате рассеяния света частицами интенсивность проходящего светового пучка ослабляется. В основе этого рассуждения лежат те же са.мые принципы, о которых говорилось в предыдущем разделе, посвященном ДОВ. [c.442]

Наиболее просты закономерноаги рассеяния света при выполнении следующих условий 1) рассеивающие частицы малы, и их форма близка к изометричной, поэтому наибольший размер частицы значительно меньше дпины волны падающего света г<(А/10), так что колебание зарядов в частице происходит в одной фазе, и наведенный дипольный момент ц пропорционален объему частицы И 2) частицы не поглощают света (не окрашены) 3) частицы не обладают электрической проводимостью 4) частицы оптически изотропны, вследствие чего вектор поляризации параллелен вектору электрической напряженности первичной волны 5) концентрация частиц мала — расстояние между частицами велико по сравнению с длиной волны падающего света 6) объем дисперсной системы, через который проходит рассеянный свет, мал, и можно не учитывать вторичное рассеяние света. [c.193]

Приведенное уравнение имеет место, когда размер частиц меньше 1/20 длины волны используемого света. Если частицы больше этого критического размера (как, например, глюкана со СП больше 50—60), то происходит рассеивание более чем от одной точки молекул, что дает интерференцию и диссимметрию при угловом распределении рассеянного света. Это требует внесения соответствующих поправок при расчете молекулярных масс и достигается определением диссимметрии путем сравнения интенсивности рассеянного света еще в двух направлениях, симметричных по отношению к основному направлению, в котором ведется наблюдение рассеяния. Обычно рассеяние света определяется в направлении под углом 90° к направляемому лучу света [c.61]

На примере раадробленного флюорита с диаметром частиц 100 мц Корренс решал практически важную задачу, изменяется ли показатель светопреломления у частиц коллоидных размеров относительно компактного вещества. В жидкости с пoкaзateлeм светопреломления п меньше 11,4332 этот флюорит вызывал слабое рассеяние света, наблюдаемое под ультрамикроскопом. Частицы флюорита также наблюдались в среде с показателем светопреломления п больше 1,4343. Между этими значениями светопреломления жидкости суспензия была почти оптически пустой . У частиц размером 100 тр,, очевидно, никакого заметного изменения показателя светопреломления по сравнению с компактным веществом не происходило. Частицы пластинчатой или игольчатой формы для точного определения их оптического анизотропного эффекта необходимо ориентировать в магнитном или электростатическом поле. Из теории Рейли следует, что ультрамикроскопическая гетерогенность исчезает, если показатели светопреломления среды и взвешенных частиц одинаковы. К этой области относится одно из характерных явлений — световое рассеяние от хроматически дисперсных двухфазных стекол, описанное Кнудсеном з и стекла совершенно прозрачны только при той длине волны, для которой кривые оптической дисперсии пересекаются. Все же другие световые волны обладают дифракцией. Стекла таких сложных систем, как кремнезем — окись свинца— окись натрия — трехкальциевый фосфат, можно использовать для получения почти монохроматических фильтров. [c.262]

Допустим, что лучи падают на поверхность какой-либо частицы, линейные размеры которой велики по сравнению с длиной волны лучей тогда эти лучи просто отражаются по законам геометрической оптики. Если же линейные размеры частиц составляют, например, лищь около 0,1 длины волны падающих лучей, то наиболее характерным процессом является дифракционное рассеяние света в результате огибания частиц световой волной. [c.49]

Рассеяние света разбавленными растворами полимеров. При выводе формулы молекулярного рассеяния в газах (см. 1.5) Рэлей рассматривал прохождение света через сплошную среду, в которой хаотически вкраплены изотропные частицы, размеры которых малы по сравнению с длиной волны света, а диэлектрическая проницаемость отлична от диэлектрической проницаемости сплоншой среды. Он полагал, что каждая частица рассеивает свет независимо от того,-есть другие частицы или нет. Комплекс перечисленных условий реализуется для разбавленных растворов полимеров, содержащих малые (размер частиц й < < А./20), не взаимодействующие между собой макромолекулы. Отдельную молекулу при этом можно рассматривать как точечный дипольный излучатель. [c.62]

Все предыдущее рассмотрение справедливо только для макромолекулы, размер которой намного меньше длины волны света. Когда молекулярные размеры оказываются заметными по сравнению с длиной волны X, то так же, как и в малоугловом рентгеновском рассеянии, в рассеянии света становятся существенными эффекты внутримолекулярной инт зффенции. Можно считать, что эти эффекты описываются непосредственно уравнением (14.35) (физика явления та же самая), только вместо нужно использовать величину Яд, в которой учитываются поляризация и геометрия эксперимента. Вместо величины п , которая стонт в уравнении (14.35), мы воспользуемся величиной АЛ/с, введенной в уравнении (14.77). В результате рассеяние света для больших частиц будет описываться соотношением [c.448]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология