Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2
Жарықтың шашырауы (опалесценция)
жүктеу/скачать 4,58 Mb. Pdf көрінісі
|
1o8jpdncqJpB9LArsctL2Ms8POaKSemXzuEP9c14
| 2.1 Жарықтың шашырауы (опалесценция)
Коллоидтық-дисперстік жүйелерде бөлшектер өздерінің шамасы жағынан жарық толқының ұзындығынан кіші, сондықтан да олар жарықты шағылыстырмайды, сол себепті жайшылықта мұндай күйелер мөлдір болады. Мысалы,коллоидтық жүйелердің бөлшектер шамасы 0.1 мк, ал жарық толқынының ұзындығы 0.4 мк мен 0.7 мк аралығында. Егер қараңғыда линзалардың көмегімен бір шоғыр жарық эәулесін мөлдір коллоидтық жүйеге бір жағынан түсірсек , онда конус тәрізді эффектіні байқауға болады. Мұның себебі- жарық эәулесінің юллоидтық бөлшектердің әсерінен шашырауы .Жарықтың өте ұсақ эөлшектері шашырауын алғаш М.В. Ломоносов көрсеткен болатын . Бұл құбылысты жүйелік түрде зерттеу өткен ғасырдың орта шенінде эасталды. /Мысалы, Брюкке 1852 ж.; Фарадей-1857 ж. Тиндаль-1869 к./. Коллоидтық алтынның жарықты шашыратуын толығырақ зерттеген Фарадеи және оның шәкірті Тиндаль болғандықтан, жарық иашырауынан болған коллоидтық ерітіндегі жарқыраған конусты - Фарадей-Тиндаль конусы, ал құбылысты - Фарадей-Тиндаль эффектісі деп атайды /1 - суретті қара/. Бұл кезде жарық сәулесі шағылыспай,коллоидтық бөлшектерді айналып өтеді /дифракцияланады/, яғни шашырайды. 113 1 - сурет. Фарадей-Тиндаль эффектісі. А-жарық көзі, В-линза,С-коллоидтық ертінді. Жарықтың шашырау қарқындылығы тек жарық толқынының ұзындығы, коллоидтық бөлшектің шамасына ғана емес т.б. көптеген факторларға байланысты болады. Осы факторлардың арасындағы байланысты, жарық шашырауының теориясын жасаған ағылшын физигі Рэлейдің /1871-1899 жж./ теңдеуі арқылы көрсетуге болады: Мұнда, n 1, n 2 -дисперстік фаза мен дисперсиялық ортаның сыну көрсеткіштері. У - сандық концентрация /1 см 3 көлемдегі бөлшектер саны/. V- 1 бөлшектің көлемі. λ -жарық толқынының ұзындығы. α-түскен және шашыраған сәуленің арасындағы бұрыш. Бұл теңдік бөлшектерінің пішіні шар тәрізді, шамалары жарық толқынының ұзындығынан кіші, электр тоғын өткізбейтін және бір-бірінен арасы қашықтау /сұйытылған/ жүйе болғанда ғана қолданылады.Басқа.уақытта жағдайдың өзгеруін есепке алу керек, сол себептен жоғарғы формулада кейбір шамалардың дәрежесі мен коэффиценттердің мәні өзгереді. Рэлейдің формуласынан мынадай қорытындылар шығаруға болады: 1/ Егер бөлшектердің шамасы бірдей болса, шашыраған сәуленің қарқындылығы сол золь концентрациясына тура пропорциональды байланыста өзгереді. 2/ Жарық шашырау қарқындылығы бөлшектердің көлемінің квадратына, ал егер бөлшектер шар тәрізді болса радиустың 6-дәрежесіне тура пропорционал. Егер зольдің салмақтық концентрациясы өзгермесе, онда бөлшектердің кішіреюіне байланысты жарықтың шашырауы да кемиді. Егер бөлшектер шамасы өте көп болып, толқын ұзындығынан да асса, онда жарық шағылысады да, шашырау қарқындылығы азаяды. Оны график түрінде былай көрсетуге болады: 3/ Жарық шашыраған кезде түссіз коллоидтық жүйе көгілдір тартады. Сондықтан да жарықтың шашырауын басқаша опалесценция деп атайды./ ораіуз-латынша сарғыш-көгілдір түсті минералдың аты/. І р мен λ 4 кері пропорционал болғандықтан, жарықты күлгін түсті сәуле (қысқа толқынды сауле) көбірек шашыратады. Аспанның және теңіз суларының көк болуы жарықтың шашырау құбылысына байланысты. Жарықтың шашырауының толқын ұзындығына байланыстылығы практикада қызыл жарықты сигнализация/ сфетофорларды, фонарьларда, самолеттерде/ т.б қолданылады. Егер самолеттерді байқатпау керек болса жасыл жарық қолданылады. |