Рассеяние света анизотропное изотропное

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]

В случае рассеяния света малыми изотропными молекулами рассеянный свет (при 0=90°) содержит только компоненту Т, независимо от состояния поляризации падающего света, в силу очевидной причины — попереч-пости колебаний в световом луче. Деполяризация рассеянного света состоит в появлении в нем компоненты Ж и измеряется величиной отношения А компонент Ж и Т. Деполяризация рассеянного света является следствием либо достаточно больших размеров ( А,),либо оптической анизотропии рассеивающих частиц (молекул). Последняя имеет место в том случае, когда поляризуемость частицы (молекулы) неодинакова вдоль различных ее осей. Картина углового распределения интенсивности индикатриса) рассеянного света и его поляризация существенно различны при рассеянии па изотропных и анизотропных, малых и больших частицах. Ниже мы остановимся отдельно на этих случаях. [c.19]

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]

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]

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]

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]

Спектры изотропного рассеяния света. Предположим, что электрический вектор падающего луча направлен вдоль оси Z и исследуется та часть рассеянного излучения, электрический вектор которой тоже направлен вдоль оси Z. Другими словами, рассмотрим компоненту ZZ рассеянного света. Эта компонента слагается из изотропного рассеяния света на флуктуациях плотности и концентрации — его степень деполяризации равна нулю — и света Izz ан. рассеянного анизотропными флуктуациями.При линейно поляризованном падающем излучении степень деполяризации неизотропного рассеяния света Аан = [c.86]

Таким образом, изотропное и квадрупольное рассеяния света определяются соответственно изотропной (сферической) и анизотропными частями тензора поляризуемости, которые зависят от конфигурации ядер. Однако магнитное дипольное рассеяние отсутствует. Теперь выражения для интенсивности (12) и (13) можно записать в следующем виде [c.152]

При теоретическом рассмотрении явления рассеяния света полимерными молекулами предполагалось, что они изотропны и что их размеры существенно меньше длины волны падающего света. Если рассеиваемое излучение анизотропно, следует вводить поправку на фактор деполяризации. Но для полимеров, макромолекулы которых представляют собой статистические клубки, деполяризация пренебрежимо мала. Однако размеры полимерных клубков в растворе обычно сравнимы с длиной волны падающего света в этом случае необходимо учитывать внутримолекулярную [c.127]

В случае кристаллических полимеров наибольшее значение имеет рассеяние света на флуктуациях анизотропии (и анизотропных частицах). Если в системе содержатся элементы, обладающие анизотропией поляризуемости, то при их беспорядочном распределении как система в целом, так и каждый ее участок, содержащий достаточно большое число анизотропных элементов, оказываются изотропными [95]. Однако в такой системе возможны флуктуации анизотропии, в результате которых в отдельных малых объемах возникает Некоторый избыток элементов, ориентированных в одном направлении. Так же как и в случае флуктуаций плотности, возможны относительно стабильные состояния с некоторыми преобладающими направлениями в расположении анизотропных элементов. В частности, при кристаллизации из расплавов полимеров могут возникать такие анизотропные структуры, как сферолиты, фибриллы и т. д. Для их изучения наиболее широко применяется метод малоуглового рассеяния поляризованного света, состоящий в наблюдении картины рассеяния в пределах 9 = 0—30° (рис. 39, а). [c.67]

Для интерпретации данных светорассеяния возможны два подхода модельный и статистический . В первом случае форма рассеивающей частицы постулируется и эксперимент проводится для определения параметров этой модели. Например, рассеяние света под малыми углами образцом полимера, обладающего сферолитной структурой, может быть интерпретировано как рассеяние на гомогенных анизотропных сферах в изотропной среде [381. [c.156]

В общем случае поляризуемость молекулы может быть анизотропной. Это обусловливает различное состояние поляризации линий в спектре комбинационного" рассеяния света. Если бы поляризуемость была изотропной и оставалась бы таковой при колебании, то при [c.178]

Раздельное измерение изотропной и анизотропной (деполяризованной) компонент рассеянного света в критической области выполнено в работе [629]. [c.292]

Из уравнения (77) вытекает, что если свет, распространяющийся вдоль оси X, есть падающий свет и рассеивающие частицы изотропны, то свет, рассеянный в направлении оси у (8 = 90°), вертикально поляризован (относительно оси г). Если частицы анизотропны, то индуцированные диполи р не будут совпадать с электрическим полем Е по направлению, следовательно, свет, рассеянный под углом 90°, будет иметь горизонтально поляризованную составляющую, т. е. рассеянный свет будет деполяризован. Деполяризация поляризованного первичного светового пучка выражается отнощением интенсивностей горизонтальной и вертикальной составляющих рассеянного света и называется степенью деполяризации. Она является мерой анизотропии рассеивающих частиц. [c.134]

В проводившихся выше для этой цели вычислениях предварительно принималось (стр. 50), и в этом состоит вторая из ранее сделанных предпосылок, что внутри каждой единичной молекулы возникает момент, пропорциональный силе возбуждающего его поля и совпадающий с ней по направлению. Это правильно только в том случае, когда поляризуемость молекулы одинакова во всех направлениях. Выводы поэтому точны только для изотропных молекУЛ. Если же молекула анизотропна, то в общем случае направление воздействующего поля не совпадает с направлением индуцированного момента, и в зависимости от ориентации молекулы в направлении поля индуцируется момент различной величины. Отдельные молекулы, различно расположенные по отношению к проходящей волне, по-разному влияют на дальнейшее распространение света, и это воздействие аналогично ТОМУ, которое вызывается неравномерным распределением изотропных молекул. Для изотропных молекул получается различие в поляризуемости элементов объема с молекулярными измерениями только вследствие разной их плотности. Для анизотропных молекул присоединяется еще различная для каждой молекулы поляризуемость, вызванная их различной ориентацией. Это обусловливает диффузное рассеяние дополнительной части проникающего света. Однако эта доля рассеянного света в противоположность той, которая обусловлена колебаниями плотности, является частично деполяризованной, если падающий свет являлся плоскополяризованной волной, ПОТОМУ что у анизотропных молекУл направления возбуждающей силы поля и индуцированного момента в общем не совпадают. [c.136]

Структурирование системы на молекулярном уровне способствует образованию надмолекулярных агрегатов в гелях гребнеобразных полимеров. На рис. 16 приведена типичная картина малоуглового рассеяния поляризованного света, наблюдаемая в скрещенных поляроидах (так называемая // -дифрактограмма) для геля ПА-16 в октаноле. Рассеяние такого типа моделируют оптически анизотропной сферой, погруженной в изотропную матрицу. Размеры рассеивающих агрегатов, рассчитанные из таких дифрактограмм, оказались равными 6—8 мкм. [c.157]

Таким образом, изучая угловую зависимость ширины линии изотропной компоненты для больших углов, можно получить значение Д. Если частицы оптически анизотропны, эта величина может быть получена при изучении рассеяния деполяризованного света в прямом направлении (в этом случае )х пренебрежимо мало по сравнению с 6Д->). [c.192]

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]

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]

Кубические кристаллы. В противоположность инфракрасному поглощению комбинационное рассеяние света в кубиче-ских кристаллах является анизотропным [47]. Только полносимметричные колебательные моды, сохраняющие кубическую сим-метрию, приводят к изотропному рассеянию, поскольку тензор рассеяния для них представляет собой скалярную матрицу. [c.289]

Оптическая анизотропия частицы состоит в том, что величина ее поляризуемости неодинакова вдоль различных осей частицы. В отличие от изотропных анизотропные частицы в растворе дают деполяризованное рассеяние. Картины углового расиределепия (индикатрисы) рассеянного света и его поляризация принципиально различны для рассеяния света в растворах изотропных и анизотропных, малых и больших частиц. Ниже мы остановимся отдельно на этих случаях. [c.210]

Рис. 1. Изотермы интенсишк)-сти изотропного и анизотропного рассеяния света в растворах одио-одповалентных электролитов в метаноле нрн Т = = 25° С

Изотропная фаза гораздо слабее рассеивает свет, чем нематическая (по этой причине часто называют точкой просветления). Однако непосредственно выше Т . еш е остается заметное рассеяние, обусловленное двулучепреломляюш,ими роями. Поляризационная зависимость интенсивности рассеяния I согласуется с вычисленной из рассмотрения рассеяния на беспорядочно расположенных анизотропных областях [49, 50]. [c.68]

Изобретение лазера в 1960 г. положило начало третьему периоду в развитии спектроскопии КР. Появление этого источника излучения вновь вызвало огромный интерес к спектроскопии КР, и многие достижения, описанные в различных главах этой книги, стали возможными с применением лазеров. Использование лазерных источников света позволило провести эксперименты, которые ранее были недоступны или слишком сложны. Так, при помощи поляризованного лазерного излучения можно изучить изотропный и анизотропный вклады в переходы с А/ = 0. Направленность н малая расходимость луча лазера позволили изучать угловую зависимость рассеяния, а высокая интенсивность излучения сделала возможным исследование очень слабых и поэтому ранее ненаблюдаемых переходов. По этим причинам представляется целесообразным рассмотреть основные аспекты теории вращательного комбинационного рассеяния свободными молекулами, развитой Плачеком и Теллером [19, 20]. В дальней- шем эту теорию развили Расмуссен и Бродерсен [20а], однако в настоящее время ее использование в полном объеме недоступно. После обзора ранних работ будут описаны лазерная техника возбуждения спектров КР газов при низком давлении и полученные результаты. [c.145]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология