Оптические свойства частиц и двойное лучепреломление в растворе

Оптические свойства частиц и двойное лучепреломление в растворе [c.514]

Ценные сведения о геометрических и механических свойствах частиц растворенного вещества можно получить, изучая оптические свойства растворов макромолекул под действием внещнего поля. Для того чтобы вызвать двойное лучепреломление в растворах полимерных веществ, применяли электрическое [115], магнитное [88] и гидродинамическое поля. Показано, что двойное лучепреломление, возникающее в этих случаях, соответствует равновесию между ориентирующим действием приложенного поля и дезориентирующим влиянием броуновского движения. [c.125]

Ориентацию белковых макромолекул можно вызывать различными способами и соответственно можно исследовать двойное лучепреломление в электрическом или магнитном поле и при течении раствора. Во всех случаях белковый раствор с ориентированными вытянутыми частицами приобретает описанные выше свойства одноосного, оптически анизотропного тела. Однако полнота ориентации частиц нарушается их вращательным броуновским движением в результате в растворе устанавливается определенное распределение ориентации, при котором между оптической осью в жидкости и средним направлением ориентации образуется определенный угол %. В зависимости от силы ориентирующих воздействий этот угол меняется от значения 45° при слабой ориентации до 0° при сильной ориентации частиц. [c.141]

Совокупность формул (7.32) и (7.35) позволяет вычислить величину двойного лучепреломления в потоке Ап для раствора жестких эллипсоидальных частиц, если известны их оптические и геометрические свойства. Двойное лучепреломление представляет собой сумму двух эффектов — эффекта собственной анизотропии частиц и эффекта анизотропии формы. Величина и знак первого зависят от величины и знака разности п — в выражении (7.35), тогда как двойное лучепреломление, обусловленное анизотропией формы, всегда положительно (всегда L2>Ll), а величина его зависит от разности — 1, т. е. от осевого отношения р и от разности показателей преломления частицы П1 л 2 и и растворителя п - При п = двойное лучепреломление, обусловленное анизотропией формы, равно нулю. Зависимость величины 2 — 1 от р [по уравнению (7.34)] представлена на рис. 7.9 (кривая /). Как видно из приведенного графика, анизотропия формы с увеличением асимметрии частиц быстро достигает насыщения и практически уже не меняется для значений р, лежащих в области 10 р< оо. [c.517]

Согласно теории электрического двойного лучепреломления, в растворе жестких частиц с осевой симметрией оптических свойств величина удельного двойного лучепреломления выражается формулой [c.141]

Вообще исследование двойного лучепреломления коллоидных растворов дает ценные сведения о форме и размерах коллоидных частиц и их оптических свойствах. Изучение этого явления, как экспериментальное, так и теоретическое, в последнее время особенно усилилось. [c.54]

Среди многочисленных работ, посвященных изучению эффекта Максвелла в системах с жесткими частицами, можно различить два основных направления. К первому относятся исследования с целью проверки основных положений и выводов теории, причем в некоторых случаях экспериментальные данные сравниваются с данными других методов. В работах другого направления двойное лучепреломление используется как метод структурного исследования, т. е. изучения геометрических гидродинамических и оптических свойств частиц (макромолекул) в растворе. При этом используемые теоретические зависимости считаются применимыми к изучаемой системе. [c.596]

Цепные макромолекулы, принимающие в растворе форму статистически свернутого клубка, — пример частиц, которые в ламинарном потоке испытывают не только ориентацию, но и деформацию. Поэтому динамическое двойное лучепреломление, наблюдаемое в таких растворах, является сложным ориентационно-деформационным эффектом, в котором сравнительная роль ориентации и деформации зависит от геометрических, гидродинамических и оптических свойств молекулярных цепей, т. е., в конечном И счете, от их строения. [c.532]

Если интерпретировать экспериментальные данные по ориентации молекул при двойном лучепреломлении в растворах ДНК, моделируя молекулу ДНК жестким сплошным эллипсоидом (как это обычно делалось в ранних работах), то использование формул (7.8) и (7.18) приводит иногда к длинам частиц, превосходящим десятки тысяч ангстрем. При этом моделирующий эллипсоид превращается в тонкий прямой стержень с огромной степенью асимметрии р 500. Устойчивое существование молекул с такой конфигурацией в растворах маловероятно, поскольку даже для двойной спирали Уотсона — Крика трудно представить, что такая форма не будет нарушена тепловым движением частей молекулы и дефектами вторичных структур. Кроме того, такая конформация противоречит оптическим [120, 121] и гидродинамическим [123] свойствам молекул ДНК (подробнее см. в 4 настоящей главы), показывающим, что более адекватной моделью является слабо изогнутая цепь или весьма рыхлый клубок. [c.611]

Необычные оптические свойства, возникающие при ориентировании макромолекул, можно наблюдать невооруженным глазом, и известны они были за много лет до появления приборов, предназначенных для измерения двойного лучепреломления. Если коллоидные частицы ванадиевого пентоксида, диспергированные в жидкости и оставленные на длительное время, медленно помешать стеклянной палочкой, то палочка при движении будет оставлять светящийся след. Объяснение заключается в том, что в струе, возникающей позади палочки, частицы принимают определенную ориентацию, а симметрически выстроенные и беспорядочно ориентированные частицы отражают разное количество света. Точно так же начинает светиться и поле полярпзационного микроскопа, когда раствор, содержащий несферические макромолекулы, заставляют течь в определенном направлении при этом яркость пропорциональна двойному лучепреломлению. [c.426]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология