ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Оптические свойства коллоидных систем Рассеяние света коллоидными частицами из "Руководство к практическим занятиям по коллоидной химии Издание 4" Частицы дисперсной фазы (суспензоидиой) коллоидной системы рассеивают падающий на них свет. Благодаря этому путь яркого пучка света, проходящего через дисперсную систему перпендикулярно оси зрения наблюдателя, виден на всем протяжении. Сходящиеся лучи образуют в поле зрения светлый конус, называемый конусом Тиндаля. [c.79] Следует, однако, отметить, что рассеяние света мелкими частицами было впервые описано М. В. Ломоносовым. Подробно же оно было изучено до Тиндаля Фарадеем. [c.79] Рассеяние света зависит в первую очередь от размеров частиц дисперсной фазы. [c.79] В грубодисперсных мутных системах — суспензиях и эмульсиях, в которых размеры частиц дисперсной фазы больще, чем длина полуволны освещающего их света (длины волн видимого света лежат в пределах от 750 до 400 т л), последний отражается от поверхности частиц, а если частицы прозрачны, то наряду с отражением может иметь место преломление и даже полное внутреннее отражение света. Именно отражение и преломление света частицами дисперсной фазы обусловливают мутность грубодисперсных систем (суспензий и эмульсий), и роль дифракции здесь обычно невелика. [c.79] Напротив, в коллоидных системах, где размеры частиц меньше длины полуволны света (размеры коллоидных частиц от 100 до 1 тц ), рассеяние происходит исключительно за счет дифракции—лучи света как бы огибают коллоидные частицы, рассеиваясь Во всех направлениях. [c.79] Из уравнения (1) следует, что наиболее сильно рассеиваются короткие волны. Золи неокрашенных диэлектриков кажутся голубоватыми в отраженном и желтоватыми в проходящем свете, потому что синие лучи, как более короткие, сильнее рассеиваются частицами. [c.80] Такое различие окраски при рассматривании растворов в проходящем и отраженном свете, обусловленное светорассеянием, получило название опалесценции. [c.80] Уравнение (1) совершенно неприменимо для золей метилов, частицы которых очень сильно поглощают (абсорбируют) свет. Их окраска при рассматривании в проходящем свете обусловлена главным образом избирательной абсорбцией, а окраска в отраженном свете — опалесценцией. [c.80] В отличие от опалесценции, когда свет рассеивается npenjviy-щественно коллоидными частицами, флуоресценция представляет собой внутримолекулярное явление. [c.80] Последний признак, однако, не является решающим, так как исследования С. И. Вавилова показали, что свет флуоресценции также может быть частично поляризован. [c.81] Растворы высокомолекулярных веществ в значительно меньшей степени рассеивают проходящий через них свет. По этой причине молекулы полимеров не могут быть обнаружены с помощью ультрамикроскопов. Светорассеяние в растворах, содержащих макромолекулы, происходит по той же причине, что и в газах и жидкостях и в обычных растворах (т. е. в растворах, где молекулы растворенного вещества и растворителя примерно одинаковы По величине). Из-за теплового хаотического движения молекул возникают мгновенные случайные сгущения — флюктуации, например, флюктуации плотности в газах, места с повышенной концентрацией растворенных молекул в растворах. Эти сгущения (флюктуации) существуют 11шь очень короткие промежутки времени, непрерывно возникая и рассасываясь. Теория светорассеяния, базирующаяся на явлении флюктуаций, была создана А. Эйнштейном в период его работ по установлению законов броуновского движения (гл. И1). [c.81] Основную роль в светорассеянии в растворах больших молекул играют места скоплений (флюктуаций) этих молекул. Естественно, что участок раствора с такой повышенной концентрацией будет вести себя подобно частице с другим (отличным от остального раствора, где молекулы распределены равномерно) показателем преломления света. [c.81] В отличие от метода осмотического давления, метод светорас-се1.ния дает в случае полидисперсного полимера, т. е. полимера, не разделенного на фракции, возможность определить средневесовое значение величины молекулярного веса. [c.82] Вернуться к основной статье