ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рассеяние света из "Курс коллоидной химии 1995" Это явление подробно исследовал Тиндаль (1868 г.) он обнаружил, что в коллоидных растворах при освещении их сбоку наблюдается на темном фоне характерное переливчатое (обычно голубоватых оттенков), свечение, названное опалесценцией. Явление это обусловлено рассеянием света вследствие его дифракции в микронеоднородной дисперсной системе. [c.42] Благодаря светорассеянию коллоидные растворы легко отличить от молекулярных и ионных. Высокодисперсную фазу непосредственно обнаруживают при помощи эффекта Тиндаля. Яркий свет от сильного источника (дуга или лампа) фокусируют посредством конденсорной линзы на плоскую кювету с раствором. При наблюдении сбоку чистая жидкость или молекулярные растворы (бесцветные и окрашенные) представляются оптически пустыми, тогда как в случае коллоидного раствора наблюдается равномерное свечение освещенного участка (эффект Тиндаля). Наличие отдельных блесток указывает на присутствие грубодисперсных частиц, для которых характерно не рассеяние, а отражение света. Подобный же эффект легко наблюдать в темной комнате, где световые полосы- можно видеть лишь в том случае, если воздушная среда содержит коллоидные частицы дыма. Грубодисперсные частицы пыли выделяются в виде отдельных ярко освещенных блесток, находящихся в броуновском движении. [c.42] Теорию светорассеяния развил лорд Рэлей для сферических, не поглощающих свет, непроводящих частиц. При прохождении световой волны переменное во времени электромагнитное поле вызывает их поляризацию. Возникающие диполи с переменными электромагнитными моментами являются источниками излучения света. В однородной среде свет, излучаемый всеми диполями, вследствие интерференции распространяется только в первоначальном направлении (принцип Гюйгенса). Если же в среде имеются неоднородности с другим показателем преломления, например коллоидные частицы или системы с флуктуациями плотности (обусловленные ассоциатами молекул или отдельными макромолекулами), значение дипольного момента в этих узлах становится иным и диполи испускают нескомпенсированное излучение в форме рассеянного света. Момент индуцированного диполя зависит от поля, т. е. от частоты или длины волны %. [c.42] Уравнение Рэлея — основа оптических методов исследования коллоидных растворов по светорассеянию. Рассмотрим зависимость / от различных параметров коллоидной системы. [c.43] Пользуясь формулой Рэлея, можно экспериментально определить V и, следовательно, г. Метод измерения / носит название нефелометрии. Приборы, применяемые для измерения светорассеяния, — нефелометры — по принципу устройства близки к колориметрам (см. [2, с. 47]), с той лишь разницей, что наблюдение ведется на темном фоне при боковом освещении. [c.43] Наоборот, рассматривая такие системы в проходящем свете, мы наблюдаем оранжево-красные оттенки, связанные с частичной потерей в результате рассеяния фиолетовой части спектра. Этим обусловлен красноватый цвет небесных светил при расположении их вблизи горизонта. [c.44] Следует отметить, что и сами молекулы газов обладают светорассеянием, но оно невелико из-за малости v. [c.44] Зависимость / от имеет и практическое значение, например в сигнализации и радиолокации. Красный цвет выбрали сигналом опасности именно потому, что он виден в туманную погоду на большие расстояния, чем любой другой вследствие малого рассеяния. Малое рассеяние инфракрасных и коротких радиоволн используется для локации. Эти волны обладают большой проницаемостью и в то же время — измеримым рассеянием. Поэтому при встрече с рассеивающим или отражающим объектом, например облаком, часть энергии возвращается к регистрирующему приемнику. По времени возвращения сигнала можно оценить расстояние до объекта, а по его интенсивности— величину V. Если мы при этом располагаем независимыми данными об одной из величин, мы можем таким путем определить вторую, например изучать изменения дисперсности облака во времени (при с = onst). [c.44] Вернуться к основной статье