Рассеяние света анизотропное

Внутренняя анизотропия непосредственно зависит от строения электронной оболочки макромолекулы. Анизотропную поляризуемость молекулы можно вычислить, если известны анизотропные поляризуемости образующих молекулу химических связей и их расположение. Тензор поляризуемости молекулы выражается суммой тензоров поляризуемости связей. Такой метод расчета называется валентно-оптической схемой [62, 72]. Тензоры поляризуемости определены для всех важнейших связей из данных по молекулярной рефракции, поляризации рассеянного света и эффекта Керра [2, 62, 72]. В случае гибкой макромолекулы вычисленную величину Да следует усреднить по всем конформациям [2, 3, 5]. [c.165]

Чтобы анизотропные флуктуации существенно повлияли на свойства жидкости и могли, следовательно, быть замеченными, достаточно изменить ориентацию лишь небольшого числа частиц. Например, если только одна из каждой 10 ООО полярных молекул жидкости ориентирована в некотором определенном направлении, а остальные распределены изотропно, то и в этом случае возникает электрический момент М, поле которого будет иметь напряженность, равную примерно 100 В/см. Для переориентации одной молекулы в среднем требуется время не менее 10 с. Неравенство (VII. 6) выполняется. Сведения о механизме процессов образования анизотропных флуктуаций были получены в основном с помощью диэлектрической радиоспектроскопии и рассеяния света. Анизотропные флуктуации могут возникать (или исчезать) в ходе следующих процессов. [c.149]

Если бы анизотропные флуктуации отсутствовали, т. е. жидкость была бы вполне изотропна, анизотропия поляризуемости объема V жидкости Р была бы равна нулю. В этом случае свет, рассеянный анизотропными молекулами, должен был бы погашаться благодаря интерференции. Анизотропные флуктуации—одна из причин релеевского рассеяния света. Анизотропные флуктуации приводят к отличию от нуля макроскопической анизотропии поляризуемости жидкости Р. Если жидкость полярна, то анизотропные флуктуации сопровождаются появлением у жидкости макроскопического электрического момента М, о котором уже говорилось в 35. [c.227]

Так же, как и при рассмотрении рассеяния изотропными молекулами, нужно ожидать эффекта рассеяния на флуктуациях плотности для средней поляризуемости молекулы и на флуктуациях ориентации анизотропно поляризующихся молекул, т. е. на флуктуациях анизотропии молекул. Однако вывод соответствующих уравнений может быть упрощен в связи с тем, что достаточно рассмотреть интенсивность поляризованного рассеяния света отдельной анизотропной молекулой, ориентация которой усреднена. [c.231]

Поскольку рассеяние света является суммой двух слагаемых — рассеяние изотропное и анизотропное [см. уравнения (ХП.З) и 232 [c.232]

След тензора Ае равен нулю. Так как жидкость 1в среднем изотропна, т. е. все направления в ней равноправны, то < > = 0 <(Де,- .) > одинаковы для всех 1фк <(Ае ) >- одинаковы для всех . Величины <(Де ) > можно определить с помощью рассеяния света. Пусть в направлении оси х, выбранной нами системы декартовых координат распространяется плоская неполяризованная монохроматическая световая волна. Длина волны X, интенсивность потока света равна 1 . Поток света рассеивается жидкостью, находящейся в области V. Введем обозначения / ан — коэффициент рассеяния света на анизотропных флуктуациях — коэффициент рассеяния света [c.147]

Дальнодействие межмолекулярного взаимодействия важно для процессов молекулярного рассеяния света. Однородность воды в области видимого света, с одной стороны, и неоднородность в области частот 10 з сек обусловливается дисперсионным дальнодействующим взаимодействием, определяемым большой анизотропной поляризуемостью молекул Н2О в жидкой воде. [c.160]

Штейн [164], Баранов [165], Френкель п сотр. [166] разработали новый метод анизотропного рассеяния света (рассеяние поляризованного света под малыми углами), который позволяет определить флуктуации ориентации и плотности в твердых полимерных кристаллических телах. [c.82]

Оптические методы открывают новые возможности для решения этих вопросов. В частности, метод молекулярного рассеяния света оказался весьма эффективным для выяснения деталей молекулярной структуры растворов, для выяснения молекулярной смешиваемости жидкостей и влияния различных факторов на эту смешиваемость. Известно, что молекулярное рассеяние света обусловлено неоднородностями в рассеивающей среде. Такими неоднородностями в растворах являются флюктуации плотности, флюктуации концентрации и флюктуации ориентации анизотропных молекул. Полная интенсивность света, рассеянного раствором, Слагается из интенсивностей света, рассеянного на этих флюктуациях. [c.109]

На основании различного состояния поляризации указанных составляющих рассеянного света можно изучать отдельно поведение изотропной части рассеянного света, которая включает рассеяние на флюктуациях плотности и концентрации, и отдельно — поведение анизотропной части. [c.109]

Флуктуации плотности (а в растворах еще и флуктуации концентрации) ответственны за возникновение так называемой изотропной, или скалярной, составляющей релеевского рассеяния света. Флуктуации ориентации обусловливают существование анизотропной, или сим- Рис. 21. Схема рассеяния не-метричной, составляющей поляризованного монохрома-релеевского рассеяния све- тического светового пучка [c.73]

Из табл. Ж-16 и Ж-20 следует, что в U симметричное рассеяние с увеличением температуры несколько возрастает. Можно думать, что под влиянием флуктуаций плотности в U возникает локальная анизотропия поля, действующего на молекулы. Это обусловливает появление анизотропии в состоянии поляризации молекул при наложении поля световой волны, а следовательно и флуктуаций ориентации, которые вызывают дополнительное симметричное, деполяризованное рассеянное излучение. Иначе говоря, симметричное (или анизотропное) рассеяние света в ССЬ, по-видимому, вызвано связью между флуктуациями плотности и анизотропии, которая не учитывается при выводе уравнений [c.110]

Рис. 3. Изотермы плотностного (пунктирные кривые) и анизотропного (сплошные кривые) рассеяния света в растворах хлористого лития в этиловом (три нижние кривые) и бутиловом (четыре верхние кривые) спиртах при 25 и 75 .

Было также изучено молекулярное рассеяние света в растворах хлористого лития в спиртах [7]. На рис. 3 приведены изотермы интенсивности изотропного и анизотропного рассеяния света в этиловом и бутиловом спиртах. В рассматриваемых растворах концентрационное рассеяние отсутствует, рассеяние на флюктуациях плотности и анизотропии растет с увеличением концентрации, причем эффект в бутиловом спирте значительно больше, чем в этиловом. [c.223]

Нами исследованы представители всех трех указанных групп растворов и установлены закономерности, которым подчиняется рассеяние света в пределах каждой группы. Изучалось влияние температуры и концентрации на интегральную интенсивность изотропной и анизотропной частей рассеянного света в двойных и тройных растворах, а также в ряде случаев и распределение интенсивности в ближайшей к центральной линии части крыла. Методика исследования описана ранее [1]. [c.233]

АНИЗОТРОПНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И РАСТВОРОВ [c.242]

В данном сообщении будет идти речь только о той части, которая связана с флюктуациями ориентации, или, иначе говоря, об анизотропном рассеянии света. Интенсивность этого излучения зависит прежде всего от анизотропии поляризуемости молекул. В случае газов константа анизотропного рассеяния выражается формулой [c.242]

Анизотропное рассеяние света 243 [c.243]

Напомним еще раз, что рассмотренный метод основан на предположении, что интенсивность анизотропного рассеяния света от раствора аддитивно складывается из рассеяния от молекул растворителя и растворенного вещества. Это предположение в общем хорошо оправдывается. Но встречаются случаи, когда оно не оправдывается. Так, например, для раствора анилина в ацетоне интенсивность анизотропного рассеяния раствора оказалась значительно больше аддитивной величины. Некоторое отступление от аддитивности было обнаружено также у раствора анилина в эфире, а также у некоторых других растворов. Подобные отступления следует приписать, по-видимому, влиянию таких взаимодействий молекул, которые можно назвать ассоциацией. Изучение подобных случаев представляет несомненный интерес для теории растворов. [c.243]

Анизотропное рассеяние света [c.245]

В случае С. малыми изотропными молекулами рассеянный свет всегда вертикально поляризован, независимо от состояния поляризации падающего света. Если рассеивающие частицы достаточно велики ( А,) или оптически анизотропны, происходит деполяризация рассеянного света, т. о. появление в нем компоненты, соответствующей световым колебаниям с горизонтальным направлением электрич. вектора. При С. р-рами клубкообразных макромолекул деполяризация обычно мала (1 — 3%). В р-рах стержневидных макромолекул (или молекулярных клубков при большой анизотропии сегмента) деполяризация велика, и ее учитывают при определении М и i 2. [c.193]

При изучении О. с. полимеров обычно рассматривают преломление, отражение и поглощение света изотропными и анизотропными средами, дисперсию, рассеяние и деполяризацию рассеяния света, естественную оптич. вращающую способность, а также ряд явлений, возникающих в полимерных средах под воздействием силового поля — электрического, магнитного, ультразвукового, статического механического и др. Все эти макроскопич. явления м. б. поняты только на основе молекулярных представлений и поэтому рассматриваются в молекулярной оптике. [c.245]

Определение размеров и концентрации надмолекулярных частиц по данным о зависимости интенсивности рассеянного света от длины волны было предложено недавно В. И. Клениным с соавт. [13]. Этот метод, названный авторами методом спектра рассеяния, может применяться для разбавленных растворов полимеров в отличие от известного метода спектра мутности [14, 15], который является информативным в основном для концентрированных растворов. Для расчета размеров частиц была применена общая теория рассеяния света Релея — Дебая, при этом в качестве среды. рассматривается раствор истинно растворенных макромолекул, а дисперсной фазой являются надмолекулярные частицы, которые могут быть как изотропными, так и анизотропными. [c.69]

Если бы молекулы среды были распределены вполне однородно, т. е. в среде не было бы флуктуаций, то свет, рассеянный молекулами, благодаря интерференции должен был бы погашаться. Релеевское рассеяние света наблюдается потому, что в среде самопроизвольно в ходе теплового движения образуются флуктуации плотности Ар, флуктуации концентрации Ад (в растворах), анизотропные флуктуации. Флуктуации плотности и концентрации не нарушают изотропности жидких фаз (жидкие кристаллы здесь не рассматриваются). Анизотропные флуктуации представляют собой случайные нарушения изотропности. Упомянутые три вида флуктуаций статистически независимы. Поэтому коэффициент Релея в общем случае состоит из трех независимых частей коэффициента рассеяния света на флуктуациях плотности коэффициента рассеяния света на флуктуациях концентрации и коэффициента рассеяния света на анизотропных флуктуациях Ran- [c.75]

В общем случае анализ рассеяния света анизотропной средой при корректном учете изменений показателя преломлен11Я при [c.125]

Реальные материалы могут быть оптически анизотропными и неоднородными. Оптическая неоднородность сред обусловлена сложной зависимостью диэлектрической проницаемости от пространственных координат. Опт>1ческие свойства дисперсных систем определяются совокупностью четырех факторов рассеянием света на отдельных частицах (рассеивателях), когерентным электромагнитным взаимодействием рассеивателей, интерференцией рассеянного света и некогерентным взаимным облучением частиц рассеянным ими светом [30]. [c.40]

Физическая причина сушествованм деполяризованного рассеяния в жидкости - наличие флуктуаций анизотропии диэлектрической прони-хшемости 0(1 которые, в свою очередь, ддя жидкостей с оптически анизотропными молекулами определяются локальной неравномерностью в ориентации молекулярных осей. Флуктуации к ( ) пяются функциями времени, так как свет, рассеянный в них, оказывается промрдулированным этой функцией, что и определяет его спектр. Применяя обратное фурье-преобразование к спектральному распределению интенсивности рассеянного света, мы получаем временную корреляционную функцию, характеризующую процесс переориентации молекул. [c.29]

Выше отмечалось, что интенсивность света, рассеянного анизометрической частицей, сильно зависит от ее ориентации. Эффект ориентации наиболее отчетливо выражен в случае стержнеббразных частиц и менее заметен для частиц пластинчатой формы. Например, если стержнеобразная частица ориентирована перпендикулярно плоскости, образуемой падающим лучом и линией наблюдения, то рассеяние будет более интенсивным, чем в отсутствие ее ориентации (т. е. при хаотическом ее вращении). Если же такая частица ориентирована вдоль направления наблюдения, то интенсивность рассеяния света будет намного слабее, чем в отсутствие ее ориентации [см. (2.8) и (2.9) ]. При ориентации частиц возникает в какой-то мере упорядоченная структура, напоминающая кристаллическую. При этом даже если каждая частица, показатель пре ломления которой отличается от показателя преломления среды, в отдельности и не обладает собственной оптической анизотропией, система в целом становится анизотропной и проявляет двойное лучепреломление. Если же, кроме того, вещество частиц само обладает анизотропией, то вызванный этим эффект накладывается на предыдущий. [c.30]

Принс и сотр. [167] впервые применили метод анизотропного рассеяния света для исследования концентрированных и разбавленных гелей иоливинилового спирта и полигликольметакри-латов было показано существование в этих системах анизотропных стержнеобразных рассеивающих образований L размером порядка 3 где — длина волны падающего света. В работе были измерены и Vh (компоненты рассеянного света) и на основании уравнений, связывающих (горизонтальная компонента рассеянного света) с LA и с оптической анизотропией б рассеивающего элемента, могут быть вычислены с использованием ЭВМ размеры анизотропных рассеивающих образований. На рис. 12 представлены рассчитанные авторами зависимости Ig от sin (Э/2) для бесконечно тонких стержней длиной L и различных соотношений Ык. Этот метод, безусловно, представляет интерес для исследования структурообразования в системах, содержащих биополимеры. Однако требуется дальнейшая разработка и усложнение модели в связи с необходимостью учета и введения поправочных членов из-за изменения поляризации света вследствие способности этих полимеров вращатьплоскость поляризованного света. [c.82]

Наиболее удобным методом изучения жидкокристаллических структур является исследование с помощью поляризационного микроскопа. Обычно изучаются тонкие пленки, помещенные между предметными стеклами. В некоторых случаях для исследования делаются также срезы тонких слоев твердого образца. Макроскопический ориентационный порядок, существующий в образцах, обеспечивает характерные структуры, которые широко описаны в литературе. Помимо этого метода, для исследования ориентационных корреляций на макроскопическом уровне применялись методы светорассеяния [31, 32]. Наблюдавшееся рассеяние являлось главным образом результатом корреляций в ориантации анизотропных элементов. Количественный анализ формы кривой рассеяния и поляризации рассеянного света дает информацию о размерах, форме и расположении коррелированных участков. [c.26]

Интенсивность рассеянного когерентного релеевского излучения, согласно предыдущему, зависит, во-первых, от степени упорядоченности расположения рассеивающих моле ул, а, во-зторых, от величины индуцированных моментов в отдельной молекуле, т. е. от поляризуемости а. Временные колебания плотности, вызывающие появление рассеянного света, уже не люгут объяснить дальнейшее явление, состоящее в том, что если падающий световой луч линейно поляризован, то луч, испытавший преломление, остается полностью поляризованным, а рассеянный свет — частично деполяризован. Для объяснения такой деполяризации рассеянного света приходится отказаться от сделанного ранее (стр. 55 и 69) упрощающего предположения о том, что внутри молекулы ее поляризуемость изотропна, т. е. что поляризуемость во всех направлениях одинакова. Уже не в каждой молекуле индуцируется момент, пропорциональный силе возбуждающего поля, .. = аЕ, совпадающий с направлением поля. Если бы это было так, то колебания молекулы происходили бы только в направлении электрического поля — падающего света, и излучение, перпендикулярное к направлению колебаний, было бы полностью поляризовано. Если же поляризуемость в молекуле не во всех направлениях одинакова, т. е. анизотропна, то молекула уже не колеблется в направлении возбуждающей силы и излучение содержит также свет, у которого направление элгктрических колебаний перпендикулярно к возбуждающему полю, т. е. рассеянный свет содержит в большей или меньшей степени колебания, параллельные направлению падения возбуждающего света. Поэтому рассеянный свет является смесью поляризованного и возникшего вследствие деполяризации естественного света, как это в действительности и наблюдается. Итак, для объяснения деполяризации рассеянного света мы должны принять анизотропию поляризуемости. Это значит, что в направлениях трех взаимно перпен- [c.91]

Далее приводятся экспериментальные и теоретические значения отношений Япл,с1ксм,- Теоретические значения относительного коэффициента рассеяния на флуктуациях плотности вычислялись по формулам (11,19) и (11,21) без множителя Кабанна (6- -6А)/(6—7Д), учитывающего вклад симметричного (анизотропного) рассеяния света, обусловленного флуктуациями ориентации молекул. При расчетах относительного коэффициента рассеяния по формуле (11,21) были взяты явно заниженные значения Япл.см, по данным Вокелера [60], полученные без учета поправок С и С . [c.103]

Было также изучено молекулярное рассеяние света в прозрачных изо-шязкостных растворах (спирты, парафины). Опыт показал, что кривые температурной зависимости плотностного рассеяния в этом случае совпадают, но не совпадают кривые температурной зависимости анизотропного рассеяния [6]. [c.219]

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]

Пренс с сотр. применил метод анизотропного рассеяния света. В гелях поливинилового спирта и полигликольметакрилатов ему удалось наблюдать анизотропные (оптически и геометрически) элементы с продольными размерами порядка утроенной длины волны, т. е. около 1,5 мк. Для равновесной пачки эти размеры слитком [c.122]

Супцествует иной вариант анизотропного рассеяния света, известный в СССР под названием поляризационной дифрактометрии речь идет о малоугловом рассеянии поляризованного света [c.123]

Рассеяние видимого света (релеевское рассеяние) было широко использовано для изучения структуры растворов НМВ Дебаем, Фабелинским, Шахпароновым, Рощиной и др. На основании изучения интенсивности, деполяризации, а также спектрального состава рассеянного света получают информацию о размерах флуктуаций, их анизотропии, о временах релаксации структур в растворах неэлектролитов и электролитов. В последние годы Ботерель и сотр. [17] дetaльнo исследовали анизотропное рассеяние света жидкими углеводородами и их растворами, в которых была обнаружена взаимная ориентация (или корреляция) молекул. [c.438]

Изучение угловой зависимости рассеянного света в широком интервале углов для определения размеров частиц в студнях было предложено Принсом с соавт. [6]. Ими были рассчитаны угловые зависимости горизонтально по Гяризованной компоненты рассеянного света — Ну, если падающий свет вертикально поляризован. Появление этой компоненты определяет анизотропные флуктуации и свидетельствует об оптической анизотропии рассеивающих свет элементов. Расчет был проведен для жестких анизотропных стержней разной длины I, с использованием результатов работы [7]. На рис. 5 приведены результаты этих расчетов. Для [c.66]

Рис. 5. Углавая зависимость компоненты рассеянного света Яо при различных отношениях 1/Я ( — длина анизотропных стержнейД — длина волны света) [6].

В работах [6, 8] были определены размеры анизотропных частиц в растворах и студнях полимеров. Предложено также определение размеров частиц независимо от того, изотропны они или нет. Так, Бенуа с соавт. [10] показал, что такие измерения возможны из анализа угловой зависимости избыточной интенсивности рассеяния света А/ , равной разности между рэлеевским рассеянием раствора и растворителя. Основываясь на работах Дебая по рассеянию света и на аналогии между этим явлением и дифракцией рентгеновских лучей, авторы [10] предположили, что межмолекулярное взаимодействие практически не влияет на угловую зависимость интенсивности рассеяния в области больших углов. В этом случае для умеренно-концентрированных растворов график зависимости Ko /AR=f sm Q 2) при 0-т п18ОР должен иметь прямолинейную асимптоту [/Со — оптическая постоянная, определяемая по данным о показателе преломления раствора п и его изменении с концентрацией йп/йс Ко = 2я dn d ) % NA]. [c.67]

Каждый из коэффициентов рассеяния несет в себе полезную информацию. Коэффициент рассеяния света на анизотропных флуктуациях Я ап позволяет определять строение и концентрацию неустойчивых ассоциатов и комплексов, соедняя продолжительность жизни которых обычно не превышает 10 — 10" с, а также концентрации различных неустойчивых форм молекул. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология