Малки изотропни частици - Наръчник на химика 21
Химия и химична технология
Малки изотропни частици
Малки изотропни частици[c.348]
Под разсейване на светлина обикновено се разбира нейното разпространение в среда в посоки, различни от предписаните от геометричната оптика [75, 76]. Когато малка изотропна частица се облъчи със светлина, в нея се индуцира осцилиращ електрически дипол, който след това се превръща в източник на вторично излъчване във всички посоки със същата честота като падащата светлина. В среда с хомогенен коефициент на пречупване светлината се разпространява само в посоката на пречупения лъч; разсейването на светлината в други посоки е невъзможно в резултат на интерференция на вторични светлинни вълни. За възникване на разсейване на светлината е необходимо наличието на оптични нееднородности, които нарушават интерференцията на вторичните светлинни вълни.Нееднородностите могат да имат различен характер. Това са големи частици от порядъка на дължината на вълната на светлината с индекс на пречупване, който се различава от този на околната среда. Това са колебания на плътността, дължащи се на топлинно движение, които винаги съществуват в чиста течност. Такива флуктуационни образувания обикновено имат обеми, които са малки в сравнение с куба на дължината на вълната на падащата светлина [76]. В разтворите също се наблюдават колебания в концентрацията на частиците.[c.122]
Когато малка изотропна частица, като например газова молекула, бъде облъчена, в нея се индуцира електрически дипол, който след това служи като източник на вторично излъчване във всички посоки. Картината на разсейване на светлината от газове беше количествено разгледана от Рейли, а феноменът на разсейване на светлина от непрекъсната среда, течност, по-късно беше разгледан от Айнщайн[c.125]
Строго погледнато, само сферичните частици на изотропно вещество са изотропни. В случай на малки изотропни частици, разсейващата деполяризация,както е посочено в глава 2. P1, няма място и = = = 0.[c.212]
Тъй като индуцираните електрически моменти на малки изотропни частици са насочени успоредно на електрическия вектор на възбуждащия лъч, светлината, разпръсната под ъгъл от 90°, ще бъде равнинно поляризирана, независимо от поляризационното състояние на падащия лъч. Въпреки това, ако падащото лъчение не е поляризирано, светлината, разсеяна под ъгли, различни от около r 90°, ще има както вертикален, така и хоризонтален компонент, като интензитетът на разсеяната светлина е[c.442]
Хидродинамичните сили и моменти (по отношение на центъра на масата), действащи от Нютоновата течност върху единична хеликоидално изотропна частица в поток с малко число на Рейнолдс, имат формата [14][c.50]
В случай на S. от малки изотропни молекули, разсеяната светлина винаги е вертикално поляризирана, независимо от състоянието на поляризация на падащата светлина. Ако разсейващите частици са достатъчно големи (Aj) или са оптически анизотропни, разсеяната светлина е деполяризирана, т.е. появата в него на компонент, съответстващ на леки вибрации с хоризонтална електрическа посока. вектор. При S. с разтвори на спираловидни макромолекули деполяризацията обикновено е малка (1-3%). В разтворите на пръчковидни макромолекули (или молекулни намотки с голяма анизотропия на сегмента) деполяризацията е голяма и се взема предвид при определяне на M и i 2.[c.193]
Според теорията на сблъсъците, която разглежда частиците като твърди еластични топки, интензитетът на разсейване на единица телесен ъгъл (/, ) е еднакъв за всички ъгли (фиг. 24), т.е., ако това заключение се приложи към електроните, тогава тяхното разсейване трябва да е изотропно. Когато заредена частица с малка маса се сблъска с тежка заредена частица (полева сила на Кулон 1/g, потенциал 1/g)интензитетът на разсейване се променя от 6 като ( )/2). Тази зависимост,[c.49]
При ниски константи на изотропен HFI, както например за частици B в табл. 8-1 трябва да се въздържат от обяснение на тези[c.193]
Дебай разглежда частиците, които образуват кристал като система от свързани осцилатори. Трептенията с ниска честота (голяма дължина на вълната) вече принадлежат към звуковите вълни. Условието, което е необходимо, за да бъде възможна подобна интерпретация, е изискването дължината на вълната да е значително по-голяма от разстоянието между частиците. Спектърът на трептенията в областта на звуковите вълни става непрекъснат. Дебай разширява това предположение в областта на високите честоти. Кристалът в неговата теория е еластично изотропно тяло. Функцията на разпределение на честотата, която той намери за осцилатори, предполага непрекъсната промяна в честотите. Съвпадението на теорията с експеримента, съвсем естествено, се отнася преди всичко за ниски температури, при които се възбуждат предимно ниски честоти. По-съвършена теория е разработена в работата на Борн и Карман, която взема предвид факторите на дискретност; тя се съгласува с опита много по-добре от грубия модел на Дебай.[c.274]
Дебай показа, че уравнението на Рейли (VIII.1) е приложимо към разтвори, ако последните могат да се разглеждат като състоящи се от малки независими изотропни частици. В този случай e и eo означават диелектричната проницаемост на разтвора и съответно на разтворителя. За силно разредени разтвори, увеличението[c.150]
По-нова концепция за определяне на параметъра o е дадена от теорията на Колмогоров за локалната изотропна турбулентност [41]. Според тази теория, за да се определи степента на турбулентност в малък обем в близост до частица, е необходимо да се използва средната стойност на флуктуацията на скоростта по пътя, равна на диаметъра на частицата c,d.Стойността 1/2 е статистически параметър, който може да се използва вместо относителната скорост на частиците в корелациите на масовия пренос. Този параметър зависи от количеството енергия, разсейвана на единица маса от непрекъснатата фаза, и може да се изрази с уравнението [19][c.310]
Разсейване на светлината от разредени полимерни разтвори. Когато извежда формулата за молекулярно разсейване в газове (виж 1.5), Rayleigh разглежда преминаването на светлина през непрекъсната среда, в която изотропните частици са произволно разпръснати, чиито размери са малки в сравнение с дължината на вълната на светлината и диелектричната константа е различна от диелектричната константа на непрекъсната среда. Той вярваше, че всяка частица разпръсква светлина, независимо дали има други частици или не. Комплексът от изброените условия се реализира за разредени разтвори на полимери, съдържащи малки частици (размер на частиците th).