Рассеяние света большими частицами

Оптические свойства коллоидных систем. Давно было замечено, что путь светового луча, проходящего через совершенно прозрачный коллоидный раствор золота, становится видимым, если рассматривать его сбоку на темном фоне. Это явление получило название эффекта Тиндаля (рис. 186) оно вызывается рассеянием света коллоидными частицами. Подобное явление, вероятно, знакомо каждому, кто наблюдал за световым лучом, проходящим тонким пучком в темном помещении (например, в кинотеатре), или за лучом прожектора иа темном фоне ночного неба. Луч виден со стороны только в тех случаях, когда на пути его имеются в большом числе мелкие частицы пыли или тумана, рассеивающие свет. [c.535]

Наряду с изучением рассеяния света дисперсной системой в целом применяются также методы, основанные на регистрации рассеяния (дифракции) света на единичных частицах. Этот метод — ультрамикроскопия — имел большое значение в развитии коллоидной химии. Для наблюдения рассеяния света отдельными частицами применяются оптические системы с темным полем. К их числу относятся ультрамикроскопы, в которых интенсивный сфокусированный световой поток направляется сбоку на исследуемую систему, а также конденсоры темного поля, которые используются в обычных микроскопах для создания бокового освещения. Регистрация светящихся точек, хорошо видимых на темном фоне и представляющих собой свет, рассеянный (дифрагированный) отдельными частицами, позволяет определить концентрацию частиц дисперсной фазы, наблюдать флуктуации их концентрации и броуновское движение. Такие опыты, проведенные Перреном, Сведбергом и рядом других ученых, явились подтверждением правильности теории броуновского движения (см. гл. V) и молекулярно-кинетической концепции в целом. С. И. Вавиловым был разработан иной метод изучения броуновского движения. В этом методе производилась фотосъемка частиц дисперсной фазы, находящихся в броуновском движении. Перемещение частиц приводило к тому, что их изображения на пластинках имели вид размазанных пятен в полном согласии с теорией броуновского движения средняя площадь этих пятен оказалась пропорциональной времени экспозиции. В этом методе удается фиксировать одновременно несколько частиц, что облегчает получение необходимого для статистического усреднения большого количества экспериментальных результатов. [c.171]

РАССЕЯНИЕ СВЕТА БОЛЬШИМИ ЧАСТИЦАМИ [c.343]

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]

Рассеяние света большими частицами [c.343]

Рассеяние света большими частица.чи 359 [c.359]

Изучение рассеяния света крупными частицами, сравнимыми по размеру с длиной волны, показывает, что зависимость интенсивности рассеянного света от размеров частиц и направления довольно сложна. На рис. 65 показана интенсивность рассеянного света в зависимости от угла наблюдения. Векторные диаграммы такого типа называются индикатрисами рассеяния. Диаграмма рассеяния в случае применимости теории Релея имеет симметричный вид, а для больших частиц их форма более сложна. [c.160]

Рассеяние света коллоидными системами происходит неодинаково в различных цветовых участках спектра. Результатом этого является цветовая игра солнечных закатов, цвет неба и окраска радужной оболочки человеческого глаза. Чем меньше размер частиц, тем лучше они рассеивают коротковолновый свет большие частицы лучше рассеивают длинноволновый свет. Когда лучи заходящего солнца проходят сквозь нижние части атмосферы, где частицы пыли все увеличивающегося размера хорошо рассеивают длинноволновую часть солнечного спектра, в цвете закатного неба постепенно становятся преобладающими оранжевые, а затем красные тона. По этой же причине серные золи, отличающиеся по размеру частиц, могут иметь неодинаковую окраску в рассеянном свете, несмотря на то что они одинаковы по составу. [c.501]

Если размер частиц меньше длины полуволны падающего света, наблюдается дифракционное рассеяние света свет как бы обходит (огибает) встречающиеся на пути частицы. При этом имеет место частичное рассеяние в виде волн, расходящихся во все стороны. В результате рассеяния света каждая частица является источником новых, менее интенсивных волн, т. е. происходит как бы само- свечение каждой частицы. Явление рассеяния света мельчайшими частицами получило название опалесценции. Оно свойственно преимущественно золям (жидким и твердым), наблюдается только в отраженном свете, т. е. сбоку или на темном фоне. Выражается это явление в появлении некоторой мутноватости золя и в смене ( переливах ) его окраски по сравнению с окраской в проходящем свете. Окраска в отраженном свете, как правило, сдвинута в сторону большей частоты видимой части спектра. Так, белые золи (золь хлорида серебра, канифоли и др.) опалесцируют голубоватым цветом. [c.295]

При обычных методах исследования рассеяния света большое значение имеет поправка на эффекты многократного рассеяния. От этих эффектов избавляются, проводя экстраполяцию на интенсивность рассеяния при нулевой концентрации. Хотя при измерениях методом проточной ультрамикроскопии имеют дело с рассеянием света от отдельной частицы, все же оказывается необходимым разбавлять латекс до концентраций, при которых многократное рассеяние не оказывает влияния на измерения. Эта концентрация часто получается ниже требуемой для того, чтобы можно было наблюдать единичные частицы в поле размером 20 х 20 мкм. [c.253]

Рассеяние света в топливах при температуре около 100° отличается от релеевского, так как параллельная составляющая (7ц) в исходном топливе значительно больше, чем в очищенном. Здесь рассеяние света обусловлено частицами, равными длине световой волны и более. [c.440]

Непосредственное ультрамикроскопическое наблюдение не может дать представления об истинной форме коллоидной частицы, так как в ультрамикроскопе мы замечаем лишь место, где происходит явление диффракции. Косвенно, однако, при помощи ультрамикроскопа можно получить представление и о форме. Интенсивность рассеянного света палочкообразной частицы больше, когда она освещается лучом света, падающим перпендикулярно ее длине. Рассматривая в ультрамикроскоп такую частицу, лежащую в плоскости поля зрения, мы получим от нее максимальное количество света в том случае, когда она расположится перпендикулярно к падающему лучу, и минимальное количество — когда она расположится вдоль падающего луча. Минимальное количество рассеянного света наблюдается и в том случае, если палочкообразная частица расположится перпендикулярно полю зрения микроскопа. [c.82]

Большой интерес представляет рассеяние света в однофазных студнях. Исследование светорассеяния позволяет высказать некоторые суждения относительно структуры студней и в первую очередь о молекулярном и надмолекулярном порядке, поскольку рассеяние света является следствием гетерогенности среды. Однако интенсивность рассеяния различна в зависимости от того, чем вызвана такая гетерогенность флуктуациями плотности жидкости, флуктуациями концентрации растворенного вещества или наличием микрочастиц иной фазовой природы. Для полимерных систем рассеяние в результате тепловых флуктуаций плотности мало. Флуктуации концентрации более значительны и позволяют согласно Дебаю вычислить молекулярный вес линейного полимера путем измерения рассеяния света разбавленными растворами. Особенно же велико рассеяние света крупными частицами фазового характера, что проявляется в мутности таких систем (эффект Тиндаля). Из теории рассеяния света частицами коллоидного размера, разработанной Ми, следует, что максимальное рассеяние наблюдается в тех случаях, когда размеры частиц лежат в пределах Ча—Чз длины волны падающего света. [c.72]

Блеск возникает при отражении света от гладких поверхностей, т. е. при отсутствии центров рассеяния. В больших частицах с гладкой поверхностью (например, в форме чешуек) может происходить внутреннее отражение, что создает перламутровый оттенок. Блеск можно определить как отношение интенсивности света, отраженного в пределах определенного пространственного угла (О вокруг направления отражения, к интенсивности падающего света [c.131]

Таким образом, при 0 = 0, когда влияния интерференции нет, анизотропия сказывается на рассеянии света большими палочкообразными частицами так же, как на рассеянии малыми частицами [см. (3.25)]. [c.221]

До сих пор мы рассматривали изменение рассеяния света одной частицей пигмента при изменении ее размера. Однако на практике нас интересует рассеяние света данной массой частиц, размер которых может быть различен. Последняя зависимость связана с рассеянием света одной частицей как функция Md , так как число частиц данной массы пропорционально 1/ii . Такое изменение приводит на кривой светорассеяния к тому, что, во-первых, максимум смещается в направлении меньших размеров во-вторых, относительная величина вторичного максимума сильно уменьшается в-третьих, кривая не выравнивается в области частиц больших размеров, а продолжает снижаться при увеличении размера. [c.86]

Рассеяние света происходит при взаимодействии электромагнитных волн с электронами рассеивающего вещества. Падающие волны вызывают периодические колебания в системе электронов, испускающих вторичные волны, которые и составляют рассеянное излучение. В него входят также дифрагированная, преломленная и отраженная составляющие, имеющие большое значение при рассеянии света макроскопическими частицами. Существуют два пути рассмотрения явления замена электронов линейным осциллирующим диполем или группой диполей и теория электромагнитного [c.114]

Мы показали, что рассеяние света большими частицами под углом 0° описывается теми же уравнениями, что и рассеяние света малыми частицами под тем же углом. При углах 0>О° интенсивность света, рассеянного большими частицами, уменьшается в Р(0) раз. На первый взгляд может показаться, что этот эффект является досадной неприятностью, требующей экстраполяции к нулевому углу для того, чтобы получить те сведения, которые обычно стремятся найти из данных по рассеянию света. Однако при дальнейшем рассмотрении становится ясным, что это далеко от истины. В самом деле, мы увиди.м, что интерференционный эффект может дать более полезные сведения, чем любые другие данные, получаемые из результатов рассеяния света. В соответствии с этим мы выведем здесь общее соотношение, связывающее Р(0) и конформацию молекулы. При выводе этого соотношения будем предполагать, что частицы в растворе все одинаковы и что они достаточно удалены друг от друга и независимы, т. е. соотно- [c.345]

Если частицы распределенного вещества имеют размеры порядка 1 — 100 нм, такие дисперсные системы называются коллоидными растворами, или золями. Частицы, образующие коллоидный раствор, нельзя увидеть в обычный микроскоп, но их можно различить в ультрамикроскопе, где свет падает сбоку или сзади, в результате чего в поле зрения вндны светлые точки, соответствующие рассеянию света диспергнрованныхми частицами. В определенных условиях коллоидные растворы могут распадаться с образованием взвесей и затем расслаиваться. К коллоидным растворам относятся некоторые системы, играющие большую роль в живой природе и в технике, например растворы белков в воде, некоторые клеи и т. д. [c.77]

Это выражение может применяться для анализа сред, различающихся только по степени дисперсионно-сти и концентрации частиц. Закономерности рассеяния света на частицах, сравнимых или больших длин волн света (2. .. 100 мкм), отличны от описанных выше и значительно сложнее. Для анализа подобных сред используют лазерные гониофотометрические установки (рис. 26), позволяющие измерять интенсивность рассеянного света в большом диапазоне углов (О < а < 180°) с последующей обработкой на ЭВМ. [c.516]

Рассеяние света в топливах при температурах около 100Т> очень сильно отличается от релеевскогй, параллельная составляющая (/ ) в исходном топливе значительно больше, чем в очищенном. Здесь рассеяние света обусловлено частицами с размерами порядка длины световой волны и более. Это, конечно, весьма приближенная оценка средних размеров частиц. [c.174]

V — объем частицы, рассеивающей свет (5 — угол менаду падающим и рассеянным световыми потоками X — длина волны светового потока г — расстояние до наблюдателя. В процессе приготовления мутных (как стандартных, так и исследуемых) растворов соблюдают одинаковый порядок их сливания. Другие условия (напр., концентрация реактива, кислотное число, температура) также должны быть идентичными. Однако в стандартном и исследуемом растворах редко образуются частицы одинакового размера. К тому жо на рассеяние света большое влияние ока- зывает форма частиц, что пе учитывается формулой Рэлея. Поэтому нефелометрический и турбидиметрический анализы применяют в тех случаях, когда нет возможности использовать достаточно хорошие снектро-фотометрические или колори,метриче-ские методы, напр., для определения 80 и С1 . Измерение рассеянного света осуществляют с помощью спец. приборов — нефелометров, к-рые по конструкции мало отличаются от фотоколориметров и фотометров. Обычно при измерении мути неокрашенных соединений применяют зеленый светофильтр. [c.668]

Полученный продукт описан как водный стабильный золь кремнезема, который характеризуется соотношением кремнезема и щелочи, изменяющимся от 60 1 до 130 1, содержит дискретные частицы кремнезема, имеющие молекулярный вес (определенный по рассеянию света) больший, чем 500 ООО, относительную вязкость (измеренную ири концентрации 10% ЗЮг) от 1,15 до 1,55 и содержит 20—35 вес. % S1O2. Размер частиц в золях этого типа детально исследован Александером и Айлером [34] (см. раздел 6,в этой главы). [c.95]

Рис. 187. Рассеяние света большими час- Рис, 188. Индикатрисса светорассеяния тицами. для больших частиц.

Наряду с изменением углового распределения и спектральной зависимости рассеянного света в случае больших частиц происходит также изменение характера поляризации рассеянного света по сравнению с рэлеечским рассеянием. В большой частице, помимо диполей, индуцируются квадруполи и мультиполи высших порядков, что ведет к деполяризации света в направлении 0 = 90°. Измерения поляризации света также используются при установлении характера рассеивающих частиц [81]. [c.63]

При использовании закона Бугера принимают некоторые упрощающие допущения. Во-первых, полагают, что длины волн падающего и рассеянного света совпадают. Хотя в некоторых случаях это не совсем верно, длина волны изменяется так незначительно, что этим изменением можно пренебречь. Во-вторых, принимают, что частицы являются независимыми рассеивателями, те. рассеяние света одной частицей не влияет на рассеяние другой. Это допущение выполняется, если расстояние между двумя частицами больше суммы их диаметров. Для частиц диаметром 1 мкм это означает, что их концентрация не должна превышать 1,25-10" частиц/см в противном случае допущение неверно. Однаю при таких концентрациях проявляется действие коагуляции, ведущей к снижению концентрации. Поэтому второе допущение всегда верно. В-третьих, предполагается только однократ- [c.177]

Следствием осуществления фагом циклов гюследовательных инфекций бактерий, растущих па поверхности твердой среды или в полужидком агаре (газон), является образование негативной колонии (НК), называемой также иногда стерильным пятном, бляшкой. Вид НК — признак, чрезвычайно специфичщлй для данного фага, иногда для группы родственных фагов. Признаки, которые, позволяют отличить НК одного фага от НК другого фага, разнообразны наличие и размер зоны центрального лизиса наличие, степень и характер роста в этой зоне устойчивых бактерий определяют степень мутности центра НК наличие и размер ореола (часто зависит от выделения клетками литических ферментов) характер края (ровный или рваный, четкий или постепенно переходящий в газон). Иногда — и это специфический признак определенных фагов — НК обладают опалесценцией (голубоватый оттенок в отраженном свете), опалесценция возникает за счет рассеяния света большим количеством фаговых частиц в НК- Специфичен вид НК у умеренных фагов (в их центре обычно растут лизогенные бактерии). Отбор и испытание клеток из центра НК часто позволяет определить, что фаг действительно является умеренным. Следует, однако, заметить, что не у всех умеренных фагов бактериальный рост в центре НК бывает хороню [c.186]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология