Оптические свойства коллоидных растворов

При падении света на дисперсную систему могут наблюдаться следующие явления:

• прохождение света через систему;

• преломление света частицами дисперсной фазы (если эти частицы прозрачны);

• отражение света частицами дисперсной фазы (если частицы непрозрачны);

• рассеяние света;

• абсорбция (поглощение) света дисперсной фазой с превращением световой энергии в тепловую. Преобладающий характер наблюдаемых явлений зависит от размеров частиц дисперсной фазы, от их соотношения с длиной волны падающего света.

Белый свет (дневной, солнечный свет) полихроматичен, длина волны меняется от 4 * 10^-5 см (фиолетовый свет) до 7 * 10^-5 см (красный свет).

Прохождение света наблюдается для прозрачных систем, в которых частицы гораздо меньше длины волны падающего света. Это имеет место в случае истинных растворов (молекулярно-ионная дисперсия) и большинства индивидуальных жидких веществ.

Преломление и отражение света наблюдаются для систем, в которых частицы дисперсной фазы значительно больше длины волны падающего света. Это неравенство выполняется для микрогетерогенных и грубодисперсных систем. Визуально это явление выражается в мутности этих систем.

Рассеяние света наблюдается для систем, в которых частицы дисперсной фазы меньше, но соизмеримы с длиной волны падающего света. Именно такое соотношение выполняется для коллоидных растворов, оптические свойства которых рассматриваются в этой главе (напомним, что размеры частиц дисперсной фазы в коллоидных растворах – 10^-5 – 10^-7 см).

Итак, наиболее типичное оптическое явление в коллоидных растворах — это светорассеяние (опалесценция[8]).