Розсіяння світла
Коли світлова хвиля проходить крізь речовину, електрони всередині атомів та молекул здійснюють вимушені коливання з частотою падаючого випромінювання. У цьому випадку вони самі стають вторинними випромінювачами. Розрахунки свідчать про те, що в однорідних середовищах (оптичному склі, чистих, прозорих рідинах та газах) вторин-
ні хвилі внаслідок інтерференції гасять одна одну по всіх напрямках, крім напрямку поширення світла, що проходить крізь речовину. Для повного гасіння необхідна умова однорідності середовища, тому що необхідна не лише когерентність, а й рівність інтенсивностей вторинних хвиль. При наявності неоднорідностей інтенсивність вторинних хвиль в різних місцях та напрямках буде мати різні значення, а тому повного гасіння не відбудеться і спостерігатиметься явище розсіяння світла.
Розрізняють два види неоднорідностей:
1. Неоднорідності, що зумовлені присутністю мілких сторонніх частинок (туман, дим, емульсія, суспензія). Такі середовища, які складаються з мілких сторонніх частинок, завислих в однорідному середовищі, називаються мутними. Розсіяння світла в мутному середовищі називається ефектом Тіндаля.
2. Неоднорідності середовища, що спонукають до флуктуацій діелектричної проникності чи показника заломлення речовини, називаються оптичними. Розсіяння світла на флуктуаціях показника заломлення, що викликаються флуктуаціями густини, температури, концентрації тощо, називається молекулярним (нагадаємо, що флуктуація - це відхилення певної величини від її середнього значення).
Релей встановив, що під час розсіяння світла у мутному середовищі на частинках, менших за розміром, ніж 
а також при молекулярному розсіянні інтенсивність розсіяного світла обернено пропорційна четвертій степені довжини хвилі (закон Релея):
Якщо розміри неоднорідностей значно переважають довжину хвилі випромінювання, то
Внаслідок розсіяння світла в усі інші напрямки інтенсивність світла в напрямку поширення зменшується скоріше, ніж у разі одного лише поглинання (рис. 6.35). Послаблення інтенсивності в цьому випадку описується такими формулами:
(6.20)
де 
- коефіцієнт послаблення 
- коефіцієнт розсіяння; 
- коефіцієнт поглинання, що віднесені до одиниці довжини шляху в речовині.
Рис. 6.35. Послаблення світла при проходженні крізь речовину внаслідок розсіяння.
Інтенсивність розсіяного світла в різних напрямках (в наближенні Релея) можна визначити за формулою
(6.21)
Слід відзначити, що світло, розсіяне під кутом 
до напрямку випромінювання, що проходить крізь речовину, виявляється поляризованим, а за інтенсивністю вдвічі меншим розсіяного під кутами 
Методи виміру параметрів (інтенсивності, ступеню поляризації) розсіяного світла з метою одержання інформації щодо концентрації, розмірів частинок і макромолекул в розчинах та характеру міжмолекулярної взаємодії називаються нефелометрією, а самі пристрої - нефелометрами.
Дата добавления: 2015-03-03; просмотров: 2067;