Модуль 04: «Іргелі білім»
Жарық шашыраудың толқын ұзындығына, бөлшектердің өлшемдеріне тәуелділігі
жүктеу/скачать 3.34 Mb.
|
| Жарық шашыраудың толқын ұзындығына, бөлшектердің өлшемдеріне тәуелділігі.
Жарықтың шашырауы, немесе опалесценция, дифракциялық құбылыс болып табылады, ол түсетін жарық толқын ұзындығынан кіші әртектіліктерден туады (обусловлен неоднородностями). Мұндай әртектіліктер жарықта барлық бағытта шашыратады. Жарықтың шашырау теориясын алғаш Рэлей жасаған. Оның негізінде сфералық диэлектрлі бөлшектері бар жүйенің көлем бірлігі шашыратқан жарықтың үдемелілігін есептейтін теңдеу жатыр. Бөлшектердің өлшемі түскен жарықтың тоқынынан көп кіші болады: мұндағы: – сыну көрсеткіштері функциясы; v – жүйенің уөлем бірлігіндегі бөлшектер концентрациясы; – бөлшек көлемі; – түскен жарық толқын ұзындығы; R – бөлшектің жарық көзінен ара қашықтығы; – түскен жарық пен шашыраған жарық бағыттары арасындағы бұрыш; және – дисперстік фаза мен дисперстік орта заттарының сыну көрсеткіштері. Рэлей теңдеуі ультрамикроскопиялық, нефелометрия, турбидиметрия негізі болып табылады. Ультрамикроскопияның микроскопиядан айырмашылығы дисперстік жүйе бір қапталынан жарықтанады да, шашыраған жарық бақыланады. Нәтижесінде бөлшектер жарық нүктелері тәрізді болады. бөлшектерді бақылауға болады. Нефелометрия – дисперстік жүйе құйылған кюветаға түсірілген жарықтың шашырағаннан кейінгі үдемелігін өлшеуге негізделген. Әдетте, көлемдік концентрация с белгілі не табуға болады, сондықтан Рэлей теңдеуін мұндағы: k – константа; – дисперстік жүйе көлемінің концентрациясы. Стандарт жүйедегі с немесе біле отырып, дисперстік жүйе үшін есептеуге болады. Турбидиметрия дисперстік жүйе арқылы өткен жарықтың үдемелілігін өлшеуге негізделген. Шашыраған жарықты жұтылған деп болжап жарықтың шашырау заңдылықтары Бугер – Ламберт – Бер заңына бағынады деуге болады: мұндағы: – жүйе арқылы өткен жарық үдемелілігі; – оптикалық тығыздық; τ – жүйенің лайлануы; l – жүйе қабатының қалыңдығы. , яғни және . Олай болса, D бойынша (стандарт жүйелермен салыстыру арқылы) бөлшектің өлшемін және концентрациясын анықтауға болады. Мысал №1. Толқын ұзындығы жарық ағыны – ң судағы эмульсиясы арқылы өткенде жарықтың шашырауы нәтижесінде 2 есе әлсірейді. Эмульсия қабатының қалыңдығы . Дисперстік фаза бөлшектерінің көлемдік үлесі , – ң сыну көрсеткіші , судың . Жарық Рэлей теңдеуіне сәйкес шашырайды және Бугер – Ламберт – Бер теңдеуі бойынша әлсірейді. Дисперстік фаза бөлшектерінің радиустарын есептеңіз. Шығарылуы. Дисперстік жүйенің бірлік көлемі барлық бағытта шашырататын жарық үдемелілігіне арналған Рэлей теңдеуі: Ақ золь арқылы өткенде жарық үдемелілігі Бугер – Ламберт – Бер теңдеуі бойынша азаяды: Есеп шарты бойынша: Олай болса, τ шамасын Рэлей теңдеуіне қойып, эмульсия тамшыларының радиусын табамыз : жүктеу/скачать 3.34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|