Интенсивность и угловое распределение рассеяния

Рис. 20.10. Интенсивности рассеянного света, поляризованного в плоскости источника света, образца и наблюдателя (пунктирная линия), и света, поляризованного перпендикулярно этой плоскости (точки). Наружная сплошная линия дает сумму двух интенсивностей, т. е. угловое распределение, которое является характерным для неполяризован-ного света.

При исследовании микроструктуры нефтепродуктов и изучении процессов образования и накопления загрязнений наибольший интерес, видимо, представляют оптические методы, основанные на измерении интенсивности углового распределения рассеянного света. Это связано, во-первых, с тем, что угловое распределение рассеянного света очень чувствительно к изменению числа и размеров частиц дисперсной системы. Во-вторых, для решения обратной задачи рассеяния в настоящее время широко применяются новые статистические методы с использованием современных ЭВМ, значительно упрощающих вычисления. [c.18]

При измерении интенсивности углового распределения рассеянного света в диапазоне углов О р 180° через небольшие интервалы и интегрировании по р можно получить достоверные сведения относительно размера и распределения частиц. по размерам. [c.18]

Дифракционные методы связаны с изучением углового распределения рассеянного без потери энергии излучения. С помощьк> дифракционных методов, использующих в качестве излучения монохроматические рентгеновские лучи (рентгеноструктурный анализ), нейтроны (нейтронография), электроны (газовая электронография), определяют зависящее от геометрии молекул угловое распределение интенсивности рассеяния данных видов излучения. [c.127]

Изложенная теория относится к частицам, размеры которых много меньще длины волны X. Если это условие не выполняется, то необходимо учесть разность фаз вторичных световых воли, испускаемых разными точками частицы. Волны, рассеиваемые частицей, интерферируют, вследствие чего суммарная интенсивность рассеянного света уменьщается. Изменяется угловое распределение рассеяния — в формулах для интенсивности появляется добавочный множитель, сложная функция Я(0), асимметричная относительно 0. Интенсивность света, рассеянного вперед, больще, чем рассеянного назад, — наблюдается эффект [c.159]

Угловое распределение рассеянного сферической частицей излучения для всех размеров и длин волн описывается двумя компонентами распределения интенсивности (9) и 1 (0), поляризованными соответственно перпендикулярно и параллельна плоскостям наблюдения. Эти компоненты пропорциональны двум функциям распределения интенсивности ( и /2) соответственно [c.72]

Оптическая система прибора формирует лучистый поток, направляет его на объект, способствует выделению полезного сигнала на фоне помех при регистрации приемником излучения. При измерении интенсивности углового распределения света, рассеянного дисперсными системами, оптическая система состоит из двух частей передающей (осветителя) и приемной. [c.50]

Суммирование здесь производится по числу атомов молекулы. Уравнение (3.12) описывает угловое распределение интенсивности рассеяния, а (3.13) — радиальное распределение электронной плотности. Подынтегральное выражение можно переписать иначе [c.71]

Помимо изменения величины К, при изменении размеров частиц существенно меняется угловое распределение рассеянного света. На фиг. 37 приведена серия диаграмм, взятых из работы Руди [6], показывающих интенсивность рассеянного света как функцию угла. На этих кривых длина радиуса-вектора пропорциональна интенсивности света, рассеянного в данном направлении. Кривая для частицы, находящейся в области Рэлея, не показана на фигуре. Из кривых видно, что с увеличением (1 растет количество света, рассеиваемого вперед. В применении к лакокрасочным покрытиям это означает, что на каждую частицу пигмента меньшее количество света выходит из пленки на поверхность. [c.84]

В случае раствора малых взаимодействующих макромолекул появляется дополнительное рассеяние, связанное с флуктуациями концентрации, которое зависит от осмотического давления раствора [81, с. 16]. Одиако и в этом случае сохраняется рэлеевский характер рассеяния 1) пропорциональность интенсивности рассеяния Я, 2) симметричное угловое распределение рассеянного света (см. рис. 9) рассеяние вперед равно рассеянию назад 3) полная поляризация рассеянного света при наблюдении под углом 0 = 90° 4) независимость перечисленных характеристик от размера частиц. [c.62]

Уравнение Брэгга связывает угловое распределение максимумов интенсивности рассеянного излучения, известных как брэгговские отражения hkl, с размерами элементарной ячейки и ориентацией кристалла. [c.395]

Сопоставление степени однородности полиметилметакрилата и силикатных стекол было проведено Дебаем и Вики [96]. Предложенный ими метод позволяет по интенсивности и угловому распределению рассеянного света определять флуктуации плотности в твердых телах и размер областей г, на протяжении которых наблюдается корреляция флуктуаций. Размер неоднородностей, измеренный этим методом для промышленного образца полиметилметакрилата, оказался равным примерно 220 нм. Среднее значение флуктуации плотности = 2,76-10 , что соответствует флуктуации по показателю преломления около 1,7-10 . Показатель рассеяния а при этом оказывается равным 9,53 10 см" , что приблизительно на порядок выше рассеяния на малых неоднородностях и на два порядка выше рассеяния на тепловых флуктуациях. Таким образом, флуктуации плотности около 0,0003 дают вполне измеримое рассеяние материала. [c.70]

Интенсивность и угловое распределение рассеяния [c.172]

Сопоставляя полученную в эксперименте зависимость углового распределения интенсивности рассеяния частиц с теоретически найденной из решения квантово-механической задачи по рассеянию тех же частиц на рассеивающем объеме, можно найти геометрическую конфигурацию исследуемой молекулы. [c.128]

Уникальными возможностями обладает метод нейтронографии, успешно применяемый для исследования твердых тел и жидкостей, веществ с близкими и достаточно далекими атомными номерами, а также соединений, содержащих изотопы одного и того же вещества. По угловому распределению интенсивности рассеяния медленных нейтронов впервые удалось определить пространственное расположение атомов водорода и длины водородных связей в обычной и тяжелой воде, обнаружить наличие ближайшего ориентационного порядка, существующего в этих жидкостях наряду с ближним координационным порядком. Опыты по неупругому рассеянию медленных нейтронов продемонстрировали коллективный характер теплового движения атомов и молекул в жидкостях, подтвердили теоретические предсказания Л. Д. Ландау о существовании в жидком гелии квазичастиц двух типов фононов и ротонов. В настоящее время эти дифракционные методы являются составной частью физики твердого тела, физического материаловедения, молекулярной физики, биофизики и биологии. Они взаимно дополняют друг друга, имеют свою специфику, преимущества и ограничения, связанные с различием физических свойств рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. На современном этапе при проведении структурных исследований используется новейшая аппаратура и вычислительная техника. Помимо навыков работы с ними от специалиста требуется знание теории рассеяния, основ статистической и атомной физики, природы сил взаимодействия атомов и молекул. [c.6]

Рентгенографические, электронографические и нейтронографические исследования атомной и молекулярной структур жидкостей и аморфных тел основываются на анализе углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, электронов и нейтронов. Рассеяние веществом этих трех видов излучений не одинаково, что объясняется различием их физической природы. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов и молекул. Процесс рассеяния не характерен обычному отражению или преломлению. Рентгеновское излучение, взаимодействуя с электронами, приводит их в колебательное движение. Колеблясь с той же частотой, что и электрический вектор первичной электромагнитной волны, электроны порождают вторичное электромагнитное излучение, распространяющееся во всех направлениях. Интенсивность рассеянного излучения, фиксируемая в некоторой точке, пропорциональна электронной плотности атомов и молекул. [c.26]

Рассмотрим рассеяние рентгеновского излучения, электронов и нейтронов совокупностью атомов одного элемента (сжиженные инертные газы, расплавленные металлы, полуметаллы и диэлектрики). Выведем уравнение, связывающее угловое распределение интенсивности рассеянного излучения с радиальной функцией распределения ЩЯ), описывающей ближний порядок в расположении атомов. [c.41]

Опыт показывает, что в случае молекулярных соединений угловое распределение интенсивности обусловливается а) внутримолекулярным рассеянием, зависящим от рассеивающей способности атомов и их пространственного расположения в молекулах б) межмолекулярным рассеянием, обусловленным размером молекул, их формой и взаимным расположением. Оба типа рассеяний фиксируются вместе, однако в области малых углов преобладает межмолекулярное рассеяние, а в области предельно больщих углов — внутримолекулярное рассеяние. Описание структуры индивидуальных молекулярных жидкостей, аморфных тел и растворов предполагает определение [c.68]

Для количественного описания структуры простых жидкостей и аморфных веществ П. Дебаем в 1925—1927 гг. была введена радиальная функция межатомных расстояний W(R), а Ф. Принсом и Дж. Цернике — радиальная функция атомной плотности 9(R) = < >W(R). Теоретически доказали, что эти функции связаны с угловым распределением интенсивности рассеянного излучения соотношением [c.4]

Если молекулы исследуемого вещества имеют сравнительно сложное строение, то максимумы на кривых распределения электронной плотности, соответствующие внутри- и межмолекулярным расстояниям, накладываются, что затрудняет их анализ. Поэтому целесообразно отделить долю внутримолекулярной электронной плотности от межмолекулярной. Это можно сделать, если нам известны конфигурация молекул и межатомные расстояния в них. Тогда интенсивность внутримолекулярного рассеяния можно рассчитать. Вычитая ее из экспериментальной кривой /(5), найдем интенсивность, обусловленную молекулярным расстоянием. Подвергая анализу Фурье оставшуюся часть интенсивности, получим искомую кривую распределения электронной плотности, максимумы которой будут соответствовать межмолекулярным расстояниям. Найдем уравнение, связывающее угловое распределение интенсивности межмолекулярного рассеяния с радиальным распределением электронной плотности соседних молекул. [c.75]

При анализе уравнений, связывающих угловое распределение интенсивности рассеяния с радиальными функциями распределения, отмечалось, что межатомные расстояния определяются по положению [c.88]

В современной рентгеновской аппаратуре для измерения углового распределения интенсивности рассеянного излучения применяют дифрактометры, снабженные сцинтилляционными счетчиками и счетно-решаю-щими устройствами. [c.98]

Исследование структуры н-парафинов в жидком состоянии впервые было проведено Г. Стюартом и Б. Уорреном. Угловое распределение интенсивности рассеянного рентгеновского излучения регистрировалось по ионизационному току. Этот метод не обладает достаточной чувствительностью, вследствие чего у всех девяти исследованных этим методом парафинов начиная с пентана наблюдался только один дифракционный максимум, соответствующий значению ( 1 = 4,64 А, что согласно соотношению 7 1 = 1,23 отвечает среднему межмолекулярному расстоянию 5,7 А. [c.217]

Типичной особенностью углового распределения интенсивности рассеянного излучения разбавленными водными растворами неэлектролитов является сохранение максимумов 1(8), специфичных для чистой воды, а кривых интенсивностей концентрированных растворов —наличие максимумов, близких по положению к максимумам /(5) для чистых неэлектролитов. Можно полагать, что в растворе молекулы НгО стремятся сохранить водородные связи друг с другом и поэтому образуют ассоциации в виде микрообластей с тетраэдрической структурой. Молекулы неэлектролита не проникают [c.299]

Во втором случае, т. е. когда размеры молекул полимера больше одной двадцатой длины световой волны, вследствие интерференции света, рассеиваемого различными частями макромолекулы, нарушается симметрия рассеяния относительно угла 90°. Интенсивность света, рассеянного раствором в направлении падающего пучка, при этом больше, чем в обратном направлении. Для таких растворов соотношение (57) неприменимо. Учитывая влияние интерференции света, рассеиваемого различными частями макромолекул, на угловое распределение избыточного рассеяния Яв, получают выражение (по Дебаю) [c.78]

Точность и достоверность измерения индикатрисы рассеяния в значительной степени определяется совершенством кюветы. В зависимости от целей исследования при измерении интенсивности углового распределения рассеянного света применяют кюветы различных констрзпкций 193—97]. Наиболее широко распространены прямоугольная и цилиндрическая кюветы. [c.59]

Контурные диаграммы интенсивности углового распределения продуктов для Р-1ШЙ К + 1г - К1 + I (4 К + СНз1 - К1 + СНз (б) и Hg + I, - HgI + I ( ) в системе координат центра масс (ц м). Указаны углы рассеяния (град) и скорости ста-ттавающихся части (м/с). Контурные лишга изображают детальное дифференц. сечение р-ций. [c.124]

Интенсивность света, рассеянного разбавленной дисперсной системой, а также угловое распределение рассеянного света (индикат-рисса рассеяния) зависят от значений двух безразмерных параметров — а и 2. Параметр а характеризует отклонение свойств частицы от свойств среды и определяется уравнением [c.40]

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]

Иа рис. 273 изображена оптическая система описанного Дебаем [721 универсального прибора для измерения рассеяния под углом 90°, пропускания и углового распределения рассеянного света. В этом приборе применены три сменных источника света, расположенных в отдельных кожухах вольфрамовая лампа накаливания высокой интенсивности, ртутная лампа высокого давления с водяным охлаждением типа Н-6 (см. гл. XXIV, стр. 55) и для больппгартва целей стабилизированная балластной лампой ртутная лампа типа Н-4. Свет от источника освещает матовое, или молочное, стекло О, расположенное впереди подвижной пластинки А, в которой имеются различного размера отверстия, проходит через монохроматический светофильтр F и коллимируется посредством объектива L . Сечение пучка света, пропускаемого [c.703]

Рассеянный свет фиксируется фотоумножающим устройством 8 и регистрируется измерительным прибором 9. Перемещая устройство 8 по окружности, можно наблюдать интенсивность света I под различными углами. Угловое распределение интен -сивности рассеяния света называется индикатриссой светорассеяния. [c.52]

Для того чтобы теоретически найденное угловое распределение интенсивности и полученное из опыта соответствовали друг другу, необходимо все члены двойной суммы в (2.54) усреднить по всем возможным положениям атомов в облучаемом объеме образца. Результат усреднения будет зависеть от того, является ли межатомный вектор = = R] — Rft постоянным по модулю или же непрерывно изменяющимся от точки к точке. Случай Rjk = onst относится к молекуле, второй — к веществу с непрерывным распределением атомов. Исследуем газ, молекулы которого состоят из п атомов. Если давление газа не очень велико, то за конечный промежуток времени все ориентации молекул будут встречаться одинаково часто. Следовательно, чтобы получить полную интенсивность рассеяния в газе, нужно определить среднее значение интенсивности для одной молекулы и умножить его на число молекул газа. [c.42]

Жидкий неон исследовал нейтронографически Д. Хеишоу при температуре 26 К и давлении 1,7-10 Па. Использовались монохроматические нейтроны длиной волны К = 1,06 А. Угловое распределение интенсивности рассеянных нейтронов регистрировалось счетчиком ВРз. Кривая интенсивности имеет три четких максимума при 5, равных 2,35 4,40 и 6,5 А , что указывает на наличие корреляции в расположении атомов. Среднее межатомное расстояние найдено равным [c.156]

Структура -парафинов при комнатной температуре. Применяя современную методику эксперимента, А. Ф. Скрышевский, А. 3. Голик, И. И. Адаменко и Л. П. Кондратенко исследовали при комнатной температуре структуру жидких н-парафинов от гексана СеНи до гептадекана С17Н38. Использовалось монохроматическое излучение молибдена. Угловое распределение интенсивности рассеяния измерялось в интервале 5 =0,7 12 А . Регистрация рентгеновского излучения осуществлялась с помощью сцинтилляционного счетчика. Расчет функций распределения электронной плотности производился на электронно-вычислительной машине при различных значениях параметра 5. Исследования показали, что жидкие н-парафины дают однотипные кривые интенсивности. Угловое положение их максимумов в пределах точности измерения углов рассеяния соответствуют значениям 5, равным 1,37 3,01 5,25 А Ч Отличие кривых заключается в числовом зна- [c.217]

Представления Дж. Бернала и Р. Фаулера о структурных особенностях воды легли в основу последующих экспериментальных и теоретических исследований структуры воды и водных растворов электролитов. Тетраэдрическая структура воды была подтверждена рентгенографическими исследованиями С. Катцова, Д. Моргана и Б. Уоррена, В. И. Данилова и А. Ф. Скрышевского, М. Дэнфорда и Г. Леви, А. Нартена и др. В их работах уточнены отдельные детали структурной теории Бернала и Фаулера, показано, что структура льда-тридимита не переходит в кварцеподобную. Установлено, что вода отличается от других жидкостей не только своей ажурностью, но и тем, что ближняя упорядоченность в расположении молекул выражена в ней значительно резче, чем в других жидкостях. На рис. 9.3. показана кривая углового распределения интенсивности рассеяния рентгеновского излучения в воде при комнатной температуре. Характерной особенностью этой кривой является наличие побочного максимума на правом спаде первого максимума. С повышением температуры воды этот максимум постепенно исчезает, что указывает на из- [c.228]

Дифракционные методы. В дифракционных методах исследования рентгеновское излучение, поток электронов или нейтронов взаимодействуют с атомами в молекулах, жидкостях или кристаллах. При этом исследуемое вешество играет роль дифракционной решетки. А длина волны рентгеновских квантов, электронов и нейтронов должна быть соизмерима с межатомными расстояниями в молекулах или между частицами в жидкостях и твердых телах. Сама же дифракция (закономерное чередование максимумов и минимумов) представляет собой результат интерференции волн. Она зависит от химического и кристаллохимического строения, следовательно, соответствует структуре исследуемого вещества. Поэтому есть принципиальная возможность для решения обратной задачи дифракции, т. е. установление структуры вещества по его дифракционной картине. Обратная задача дифракции для рентгеновского излучения, дифрагирующего в конденсированных средах, называется рентгеноструктурным анализом. Методы применения электронных и нейтронных пучков вместо рентгеновского излучения называются электронографией и нейтронографией соответственно. Общим для этих методов является анализ углового распределения интенсивности рассеянного рентгеновского излучения, нейтронов и электронов в результате взаимодействия с веществом. Но природа рассеяния рентгеновских квантов, нейтронов и электронов не одинакова. Рентгеновское излучение рассеивается электронами атомов, входящими в состав вещества. Нейтроны же рассеиваются атомными ядрами а электроны — электрическим полем ядер и электронных оболочек атомов. Интенсивность рассеяния электронов пропорциональна электростатическому потенциалу атомов. [c.195]

Большую роль в рентгеиографич. исследованиях играет аналщ интенсивности и углового распределения дис 1фузно рассеянного излучения, к-рое возникает, напр., при наличии ближнего гюрядка в расположении рассеивающих частиц. Для аморфных объектов т.о. получают сведения о внутри- и межмолекулярной структуре, для кристаллич. тел — [c.507]

Анализ углового распределения интенсивности диффузного рассеяния рентгеновских лучей, обусловленного najffl4HeM ближнего порядка в расположенш рассеивающих частиц, позволяет определить параметры ближнего порядка твердых р-ров, дает сведения о внутри- и межмол. строении аморфных в-в. [c.243]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология