Явище світлорозпилення в рідинах і газах

При проходженні світла крізь дисперсну систему, світло може поглинатися, відображатися або розсіюватися. Поглинання світла – це явище вибіркове. Одні речовини повністю поглинають світло, а другі поглинають тільки промені визначної частини спектру. Поглинання світла властиве любим дисперсним системам. Відображення світла можливе тільки у грубодисперсних системах: суспензіях, емульсіях. Відображення світла проявляється в каламутних дисперсних системах, як при прямому проходженні світла так і при боковому проходження світла. Найбільш характерними оптичними властивостями для колоїдних систем є розсіювання світла у всіх напрямках. Це розсіювання світла було названо – опалесценцією.

Вперше цей ефект помітив Фарадей, але більш детально вивчив Тиндаль. Пізніше математично це явище було виражено вченим Релєєм.

Формула Релєєя:

 

І_р = 24p³І₀ (n₁² – n₂² / n₁² +2n₂²)² × n ×V² / l⁴

де, І_р - інтенсивність розсіяного світла колоїдної фази

n₁ - показник заломлення світла дисперсної фази

n₂ - показник заломлення дисперсного середовища

V - об'єм однієї колоїдної частини

n- часткова концентрація колоїдного розчину

l - довжина світлової хвилі

Іо - інтенсивність падаючого світла на колоїдну систему

 

Інтенсивність розсіяного світла обернено пропорційна довжині хвилі. Чим менше довжина світлової хвилі, тим краще розсіюється світло. Краще розсіюється голубе світло. З формули Релєєя видно, що колір колоїдного розчину залежить від ступеня дисперсності колоїдної частки.

Якщо всі колоїдні частини будуть менше половини світлової хвилі голубого кольору, то розчин буде голубого кольору. Колоїдні розчини можуть бути усіх кольорів райдуги, в залежності від того, яких розмірів будуть колоїдні частки. Цим займався Ломоносов.

 

Завдання для виконання самостійної роботи.

1. В області яких ступенів дисперсності світлорозпилення може мати місце?

2. Які рідини володіють властивостями опалесцирувати?

3. Наведіть основні розділи теорії Релєєя.

4. Поясніть механізм опалесценції в газах.

5. Що таке дифузія?

6. Що таке коефіцієнт дифузії?

7. Від якого фактора залежить колір колоїдного розчину?

8. Як залежить розсіювання світла від довжини світлової хвилі?

 

 

Самостійна робота № 20

 

Тема: Кінетична, агрегативна, седиментаційна стійкість.