Рассеянный свет от частиц

Размеры макромолекулярных клубков можно определить также по интенсивности рассеяния света частицами под одинаковыми углами 0 для различных длин волн I. (по дисперсии светорассеяния), если воспользоваться следующим уравнением [c.115]

Рассеяние света частицами. Теорию опалесценции проще всего построить, рассчитав рассеяние света от одной частицы и перенеся затем полученный результат на совокупность частиц. В простейшем случае рассматривается рассеяние света сферическими частицами, так как только при полной симметрии их формы рассеяние не зависит от положения частицы по отношению к плоскости, образуемой падающим лучом и направлением наблюдения. Если частица имеет анизометрическую форму, то необходимо учитывать зависимость рассеяния от ориентации частицы по отношению к указанной плоскости. При совершенно хаотическом расположении частиц все ориентации их равновероятны, что приводит к усреднению, и рассеяние света вновь подчиняется формуле для частиц сферической формы (при достаточно малых размерах) с некоторым эффективным радиусом. Если по каким-либо причинам анизометрические частицы ориентированы, то формула, описывающая среднее рассеяние от одной частицы, соответствует форме и ориентации частицы в случае полной ориентации или какой-то эффективной форме в случае частичной ориентации. [c.18]

Основной целью Рэлея было объяснение синего цвета неба. Для этого он разработал теорию рассеяния света частицами (1871 г.), согласно которой яркость рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. Следовательно, если исходный свет — белый, то рассеянный свет обогащается коротковолновыми компонентами и приобретает голубой оттенок, характерный также для многих коллоидных систем при боковом освещении, тогда как в проходящем свете остается больше длинноволновых компонент, которые придают ему красный оттенок. Позднее Рэлей, как и Планк, предположил, что рассеяние вызвано молекулами воздуха. Это предположение опроверг Л. И. Мандельштам в своей диссертации (1907 г.), показав, что основная часть рассеянного света обусловлена флуктуациями плотности в атмосфере. [c.20]

Связь между теорией рассеяния света частицами и теорией рассеяния света на флуктуациях слишком сложна и не может быть объяснена на том уровне, который был принят в нашем изложении. Несмотря на различие в подходах, обе теории в сущности похожи. При этом не совсем понятно, какая из этих теорией является более общей. Дело в том, что с теоретической точки зрения нельзя найти условия, при которых одна теория была бы применима, а другая — нет. Например, если в системе имеются условия, при которых отдельная частица не рассеивает света (например, при = По), то и при флуктуациях концентрации этих частиц рассеяния тоже не будет. Наоборот, если рассеивающие свет частицы все время остаются в совершенно равномерном распределении (например, система при равномерном распределении заморожена при Т = 0), причем п.1 Ф По, то с точки зрения оптики каждая частица будет играть роль флуктуации. Применимость той или иной теории в каждом конкретном случае определяется только практическими соображениями. Например, при исследовании раствора макромолекул легко найти зависимость п от концентрации с, тогда как неизвестно. В этом случае используется флуктуационная теория. Эквивалентность обеих теорий можно показать следующим образом [1 ]. [c.25]

Для изучения аэрозолей Б. В. Дерягин и Г. Я. Власенко предложили поточный ультрамикроскоп. Воздух, содержащий аэрозольные частицы, проходит через камеру с постоянной объемной скоростью. Так как рассеяние света частицей зависит от ее размеров, то с помощью оптического клина можно подбирать такую освещенность, при которой частицы до определенного размера не будут наблюдаться. Таким путем можно оценивать распределение частиц по размерам. [c.163]

Оптические свойства коллоидных растворов. Если рассматривать путь светового луча, проходящего через совершенно прозрачный коллоидный раствор, сбоку на темном фоне, то он становится видимым. Этот оптический эффект называется конусом Тиндаля (рис. 59). Он вызывается рассеянием света частицами дисперсной фазы коллоидного раствора и является следствием коллоидной степени дисперсности этих частиц. При сильном увеличении каждая частица в конусе Тиндаля кажется светящейся точкой. Размеры и форму частиц нельзя установить, можно лишь подсчитать их число. [c.172]

Рассеяние света частицами было изучено Рэлеем, который вывел закон рассеяния света, согласно которому интенсивность рассеянного света (I) прямо пропорциональна числу частиц (п), квадрату объема частиц и обратно пропорциональна четвертой степени длины волны Ск ) падающего света. [c.126]

К отличительным особенностям дисперсных систем, в которых размер частиц дисперсной фазы значительно меньше длины волны видимого света или соизмерим с ней по порядку величины, относятся их характерные оптические свойства. Изучение особенностей прохождения света через различные системы позволяет определять в них наличие, концентрацию и анализировать строение частиц дисперсной фазы. Теория оптических свойств дисперсных систем представляет собой сложную и основательно разработанную область современной физики. Однако она не позволяет полностью описать все детали оптических свойств, особенно грубодисперсных и высококонцентрированных систем. В рамках данного курса будут рассмотрены физические основы наиболее характерного из оптических свойств — рассеяния света частицами с размером, значительно меньшим длины волны (рэлеев-ское рассеяние), и качественно описаны более сложные случаи рассеяния и поглощения света частицами большого размера, а также роль флуктуаций прн взаимодействии света с дисперсными системами. [c.159]

Рассеяние света частицами с коллоидной степенью дисперсности, размер которых меньше длины полуволны света, связано с явлением дифракции. Волны света, встречаясь с мелкими частицами, огибают их и рассеиваются во всех направлениях. С этим связаны опалесценция и эффект Фарадея — Тиндаля, которые будут рассмотрены ниже. [c.342]

Рассеяние света частицами, поглощающими излучение само по себе представляет трудную проблему но она становится еще более сложной, когда частицы прозрачны для некоторых длин поли Это имеет место в случае окрашенных частиц, в которых се [c.130]

Опалесценция - рассеяние света частицами коллоидных размеров. 114 [c.114]

Тиндаля эффект — рассеяние света частицами коллоидного раствора, позволяющее видеть направление пучка света, проходящего сквозь коллоидный раствор. [c.294]

Для инициирования ЭП можно применять фотоинициирование. Однако оно не нашло распространения в эмульсионных системах вследствие значительного рассеяния света частицами. [c.15]

Во-вторых, надо учитывать рассеяние света частицами. Если рассеяние составляет 20%, по формуле Вина легко рассчитать, что, например, при температурах пламени 2000—2500 К измеряемая температура изменится на 40—60 К [19]. [c.35]

Помимо рассмотренных выше, имеются и приближенные авнения, выражающие рассеяние света частицами, опти-[еские свойства которых мало отличаются от свойств среды, ак, например, для бесцветных диэлектриков (в том числе латексов) коэффициент полного рассеяния имеет следу-ий вид [c.49]

Рис. 42. Схема рассеяния света частицами, соизмеримыми с длиной волны

Следует помнить, что уравнение Рэлея справедливо для очень разбавленных растворов, так как оно не учитывает вторичного рассеяния света частицами. Поэтому стандартный раствор должен быть сильно разбавленным. Исследуемый раствор также приходится разбавлять примерно до такой же концентрации. При разбавлении коллоидной системы может произойти десорбция стабилизатора, что приведет к нарушению агрегативной устойчивости системы и к агрегации частиц, т. е. к изменению их размера. В этом случае измерение концентрации по светорассеянию невозможно. Чтобы избежать агрегации, разбавление коллоидной системы проводят раствором стабилизатора. [c.29]

По Рэлею, интенсивность рассеяния света частицей вперед и назад одинакова, пропорциональна квадрату объема частицы и обратно пропорциональна длине волны в четвертой степени. На практике формулу (2.12) считают справедливой для р < 0,3. Точность вычисления индикатрисы рассеяния в этом случае составляет 2—3%. [c.23]

Подготовка пробы масла для измерения светорассеяния в этом случае состоит в следующем. Масло предварительно подогревают до 60—70 °С и тщательно перемешивают. После этого в коническую колбу вместимостью 200 см помещают 0,1—0,3 г масла, разбавляют изооктаном в отношении 1 250 и определяют оптическую плотность пробы. Если ее значение меньше 0,5, то полученным раствором заполняют кювету и измеряют индикатрису рассеяния. При большем значении оптической плотности пробы увеличивают разбавление. В табл. 4.5 представлены индикатрисы рассеяния света частицами [c.110]

Ми рассмотрел теоретические условия характерного окрашивания, которое особенно интенсивно в суспензоидах коллоидных металлов. Кроме того, в этой теории учтена зависимость поляризации рассеянного света частицами золя, от их размеров. На элементарной [c.261]

Дополнительным фактором, способствующим маскировке, может быть рассеяние света частицами, вследствие которого очертания предметов расплываются. Этот эффект матового стекла был [c.142]

В коллоидных и дисперсных системах интенсивность прошедшего через систему света уменьшается не только за счет поглощения, но и за счет рассеяния света частицами дисперсной фазы. Поэтому, применяя уравнение Ламберта — Беера к окрашенным коллоидам, кроме коэффициента светопоглощения, приходится учитывать еще коэффициент светорассеяния. Уравнение принимает вид [c.44]

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

От выбранных условий проведения измерений очень сильно зависит величина отнощения полезный сигнал/шум (с/щ). Величина с/ш уменьшается (на спектральной кривой появляются все более значительные беспорядочные выбросы) с ростом оптической плотности исследуемого образца, в то время как измеряемые величины а и Ае прямо пропорциональны концентрации образца, т. е. его оптической плотности. Поэтому при проведении измерений необходимо найти оптимальное соотношение между этими взаимно противоположными требованиями к условиям измерения. На качество спектров сильно влияет техническое состояние прибора а) старая ксеноновая лампа дает нестабильный пучок света, который уменьшает величину с/ш б) загрязненность оптических окон, старые, мутные зеркала в монохроматоре также уменьшают величину с/ш. На величину с/ш сильно влияет мутность образца при увеличении мутности спектры ДОВ и КД резко искажаются беспорядочными выбросами, налагающимися на спектральную кривую. Это объясняется тем, что, во-первых, при рассеянии света очень часто беспорядочно меняется плоскость поляризации падающего пучка и, во-вторых, меньшая часть света дрстигает детектора прибора. Рассеяние света частицами образца с входящими в их [c.44]

Если частицы малы по сравнению с Х/20, то распределение симметрично относительно 0 = 90°. Если размеры мблекулярно-го клубка то рассеяние света частицей несимметрично и определяется формой макромолекулы. [c.53]

Подробное изложение теории рассеяния света частицами можно найти в монографиях Шифрина [2 ] и ван де Хюлста [3 ]. [c.23]

При содержани взвешенных веществ менее 3 мг/л определение прозрачности становится затруднительным из-за необходимости применения трубы большей длины. В таком случае определяют величину, обратную прозрачностн, — мутность воды. В лабораториях мутность определяют в мугномере и выражают в мг/л. Само онределени< сводится к сравнению мутности испытуемой воды со стандартами. Устройство мутномера основано на явлении рассеяния света частицами дисперсной фазы. Если эти частицы больше длины световой волны, то рассеяния света происходит из-за преломления н полного внутреннего отражения света частицами. Суммарное рассеяние света показано на рис. 46. Стрелка 5 соответствует направлению луча, претерпевшего при встрече с частицей М преломление в точке А, полное внутреннее отражение в 5 и вновь [c.124]

Интенсивность / света, прошедп1его через какую-то однородную среду — жидкость или раствор, всегда меньше интенсивности падающего света /(,. Это объясняется явлением поглощения (абсорбции) света средой (см. гл. 15). Каждая среда в зависимости от своих физических и химических свойств избирательно поглощает определенную часть спектра падающего света. Установлено, что высокодисперсные золи также поглощают часть проходящего света и для них, как и для молекулярных растворов, справедлив закон Ламберта — Бера. Однако в дисперсных системах возможны отклонения от этого закона, так как интенсивность проходящего света уменьшается не только в результате его поглощения, но и за счет рассеяния света частицами дисперсной фазы. Вследствие этого для окрашенных коллоидов в уравнение Ламберта — Бера кроме коэффициента светопоглощения вводят коэффициент светорассеяния [c.390]

А. обладают ярко выраженным рассеянием света, закономерность к-рого определяется диапазоном значений параметра у = 2кdp/X, где Х-длина волны излучения. При у > 1 сечение светорассеяния возрастает с уменьшением размера частиц. С уменьшением у сечение становится пропорщю-нальным X. Поэтому высокодисперсные частицы рассеивают видимое, а тем более ИК-излучение слабо. При фик-сиров. размере частицы сечение светорассеяния убывает пропорционально X. При рассеянии света частицами А. меняется состояние поляризации излучения. Измерения светорассеяния и состояния поляризации рассеянного света используют для определения размеров частиц и распределения по размерам. См. также Дисперсные системы. [c.236]

Пигменты являются высокодисперсиыми соедииеииями, поэтому цвет их определяется не только избирательным поглощением, но и характером рассеяния света частицами пигмента и, следовательно, зависит от формы и размера этих частиц Так, известно, что для многих пигментов уменьшение размеров частиц приводит к значительному посветлеиию проод кта Варьируя, например, размеры частиц красного железооксидного пигмента, можио получить целую гамму оттенков [c.247]

Однако точно рассчитать размер частиц и укрывистость указанным выше путем не удается, так как необходимо еще учитывать многократность рассеяния света частицами и эффект ннтерфч>енции при большой ОКП, когда г, Я-в расстояние между частицами соизмеримы [c.253]

В предшествовавших параграфах мы рассмотрели различные методы измерения молекулярного веса и молекулярновесовых распределений. Очень важным параметром структуры макромолекул является их геометрический размер, т. е. средний радиус клубка. Во второй главе мы детально ознакомились со значением этой величины, ее зависимостью от жесткости цени и свойств растворителя. Измерение среднего радиуса макромолекулы может быть осуществлено с помощью гидродинамических констант — характеристической вязкости и коэффициента поступательного трения. Однако в этих случаях мы должны независимо определить молекулярный вес полимера. Существует прямой метод измерения средних размеров макромолекулы-клубка, не требущий никаких дополнительных исследований, — это изучение углового распределения рассеянного света, или, иначе говоря, дифракционного рассеяния света макромолекулами [20]. Выше мы рассматривали рассеяние света частицами, значительно меньшими, чем длина волны. В этих случаях можно считать, что световые волны, испускаемые различными точками объекта (рассеянные волны), колеблются с одинаковыми фазами. Однако, когда размер клубка начинает приближаться к длине волны света (а у цепных макромолекул с молекулярным весом порядка нескольких мил-R [c.157]

Для прямого определения микропримесей металлов в каменном угле образец измельчают в шаровой мельнице, просеивают через сито с размером отверстий 44 мкм и смешивают с деионизированной водой при концентрациях 0,01 — 1%. Для лучшего смачивания угольного порошка водой в смест добавляют несколько капель 10%-иого раствора ПАВ тритона Х-100. Полученную суспензию перемешивают мешалкой с покрытием из фторопласта п вводят в воздушно-ацетиленовое лламя спектрофотометра 1Ь-153 обычным порядком. В качестве эталонов используют водные растворы. Натрий и железо определяют по эмиссионным спектрам кальций, цинк и никель — по абсорбционным спектрам. При введении в суспензию раствора тритона Х-100 в спектре появляется линия натрия. Это объясняется выделением натрия с поверхности стеклянного сосуда. При горении угольных частиц в пламени появляются оранжевые полоски. Сигналы абсорбции и эмиссии воспроизводятся удовлетворительно, несмотря на сильные шумы. Отношение сигнала к шуму для угольных суспензий примерно вдвое меньше, чем для водных растворов. При определении кальция один образец постоянно давал абсорбционный сигнал в три раза сильнее, чем можно было ожидать, а другой образец при определении цинка — в 10 раз сильнее ожидаемого. Причина этой аномалии не установлена. Степень рассеяния света частицами угля определялась по нерезонансной линии свинца 220,4 нм при концентрациях суспензии 0,8—1,5%. Во всех случаях абсорбционный сигнал едва регистрировался. Авторы рекомендуют для построения градуировочных графиков использовать эталоны в виде суспензий [206], [c.223]