Файл: colloid_grig.pdf

44

При прохождении света через оптически

..,;

неоднородную среду распространение света в неи

сопровождается его рассеянием. Различают

молекулярное рассеяние, связанное с наличием

флуктуаций плотности в гомогенной среде или

флуктуации концентрации в растворах и рассеяние в

мутных растворах, где имеется различие в

показателях преломления дисперсной фазы (частиц) и

дисперсионной среды. Для коллоидных систем

наиболее характерным является втdрой вид

рассеяния, поэтому рассмотрим для этого случая

схему механизма рассеяния. При прохождении электромагнитной волны света в области частицы

ПРОИСХОДИТ поляризация атомов и молекул частицы)

что приводит К возникновению переменного

""

ОСЦИJШирующего ДИПОЛЯ, КОТОРЫИ излучает световые

волны (кванты) во всех направлениях и с той же

ДJIИННОИ ВОЛНЫ И поляризациеи в ПЛОСКОСТИ

колебаний осциллятора. ЭтОТ тип рассеяния носит

название эффекта Тиндаля. Описание рассеяния света

малыIии частицами произвольных ФОРМЫ, размеров и

диэлектрических своиств" математически трудно.

Однако характерные закономерности рассеяния были

'--

установлены численно из строгои теории рассеяния

на шаровых частицах, Т. Н. Теория Ми на основе

теории рассеяния Релея, посвященной проблеме

объяснения голубого цвета неба.

Рассмотрим случай~ когда электромагнитная

волна поляризоваlПlОГО света с интенсивностью 1; и

ДПИННОЙ волны л падает на малую частицу размером

а ~ -}I,. и поляризуемостью а.. Интенсивность

20

45

рассеянного света зависиr ОТ поляризуемости a~ В

результате рассеяния изменяется не ТОЛЬКО

интенсивность, но и состояние поляризации

рассеянного света по сравнению с первичным

ПУЧКОМ. ДЛЯ случая поляризованного света в

IUIОСКОСТИ чертежа между электрическим вектором

подающей и рассеянной волны образуется угол <р.

r

Рис.44

Для поляризованного света справедливо

соотношение, полученное Релеем. Векторная

диаrpамма проекции интенсивности рассеянной

волныl индикатриса рассеяния линейно -

поляризованного света представлена на рис. 45 (а)

Суммарная поляризация частицы рассчитывается

с помощью формулы Клаузиуса - Масо'IТИ

фазы и дисперсионной среды соответственно, V -

объем частицы, Ео - напряженность электрического

поля подающей волны, а (n/ = eJ

46

Напряженность электрического поля Ео

определяется интенсивностью падающего света 10 по

формуле

оС{)nО

где СО --. скорость света в вакууме.

f" _.~ jJu('.fF

I h tr.z J>tx7Jи.yt!t4- тfе~t!)'рG-< Е(I-t';t.I~J

Согласно электромагнитной теории света

ОСЦИЛЛИРУЮЩИЙ во времени диполь сам является

...... v

ИСТОЧНИКОМ нового излучеlIИЯ с тои же частотои

(миной волны) опреляемой формулой

Со '-

где <р - угол между направлением излучения и

осью диполя, а r - расстояние между диполем и

наблюдателем (r»A). Используя (252), (253) и (254)

получим