Бағдарламасы студенттері үшін шымкент, 2023 2

195 
өткен ерітінді қабатының қалыңдығына тура пропорционалды, ал Беер заңына сәйкес 
ерітіндіде еріген зат концентрациясының жоғарылауы ерітінді қабатының қалыңдығы 
сияқты әсер етеді. Ламберт және Беер заңын дифференциалды тұрғыдан біріктіріп 
өрнектеуге болады: 
dІ=КС-dх 
(1) 
мұндағы 
dІ 
— өткен жарық интенсивтілігі;
К 
— пропорционалдық 
коэффициенті;
С 
— ерітінді концентрациясы,
dх 
— жарық өткен ерітінді 
қабатының қалыңдығы. Бұл тендеудін интегралдық түрі: 
I= I
о
е-кс
х
(2) 
немесе 
In
KCdx
I
I

0
 
(3) 
мұндағы I
0
— ерітіндіге түскен жарық интенсивтілігі; I — ерітіндіден шыққан 
жарықтың интенсивтілігі. 
Осы тұста ескерте кететін бір жай бар: егер ерітінді концентрациясын өзгерткенде 
еріген зат диссоциацияланбаса немесе агрегацияланбаса, онда Ламберт-Беердің
біріккен заңы орындалады. 
(3) тендеудің оң жағындағы бөлігін (1gI
0
/I) оитикалық тығыздық деп атайды. 
Ондағы пропорционалдық коэффициенті көбінесе жарық жұтудың молекулалық 
коэффициенті деп те айтады және оны ерітінді концентрациясы мен қабат қалыңдығы 
1-ге тең болатын жағдайда оптикалық тығыздық ретінде қабылдайды. Жарықтын 
жұтылу заңын жоғарыдағы шарт орындалған жағдайда, яғни молекулалар мен 
бөлшектерде диссоциация мен агрегация жүрмегенде ғана дисперсті және коллоидты 
системаларға қолдадануға болады екен. Дисперсті системаларға тән оптикалық
құбылыс — жарықтың шашырауы. Жарық шашыраған кезде түскен сәуле энергиясы 
жылуға айналмастан, оны бөлшектер әр түрлі бағытта қайтадан шығарады. 
Сондықтан да шашыраған жарықты қараңғы фонға қарсы бүйірінен байқауға 
болады. 
Жарықтың шашырауын жүйелі түрде зерттеу XIX ғасырдың ортасында басталды 
(1852 ж. Брюкке; 1857 ж. Фарадей; 1869 ж. Тиндаль). Әсіресе, жарық шашырауын 
Тиндаль өте тиянақты және нақтылы зерттеді, ол сондай-ақ жарық шашырауын 
байқаудың бірден-бір жеңіл де қарапайым әдісін ұсынды. Тиндаль әдісі бойынша 
коллоидты ерітіндіні қараңғы жерге орналастырып, оның бүйір жағынан жарық 
сәулесін түсіреді. Осындағы бүйір жағынан көрінетін сәуле Тиндаль конусы деп 
аталды. 
Жарықтың шашырау теориясын Релей (1871 — 1899 ж.) зерттеген. Оның бұл 
теориясын бөлшек өлшемі түсетін жарық толқынының ұзындығынан бірнеше есе 
кіші, шар тәрізді, ток өткізбейтін системаларға қолдануға болады. Жарық толқыны 
электр өрісінің әсерінен зольдегі диэлектрлік бөлшектерде индуцирленген дипольдер 
пайда болып, олардың өздері де сәуле таратады деген жорамал бар. Бөлшектер 
шашырататын жарықтыц интенсивтілігін (S
1
) келесі формула бойынша анықтауға 
болады: 


0
2
2
2
0
2
1
2
0
2
1
4
2
2
2
1
2
2
cos
1
9
I
V
n
n
n
n
l
S














(4) 
мұндағы Ө — түсетін жарық шоғы мен шашыраған жарық шоғының бағыттары 
аралығындағы бұрыш; I— шар тәрізді бөлшек пен жарық шашырауын бақылайтын 
окулярге дейінгі аралық; 
V 
— бөлшек көлемі; λ— жарық толқынының ұзындығы; I
0
—
жарық интенсивтілігі; 
n
х
 
және 
n
0
— коллоиды бөлшек пен оны қоршаған ортаның сыну 
көрсеткіштері. 

196 
Барлық бағытқа бөлшек шашыратқан жарықтың толық интенсивтілігін мына 
формуламен есептейді: 

4
3
1
24



R
0
2
2
2
0
2
1
2
0
2
1
2
I
V
n
n
n
n








 

(5) 
Егер берілген коллоидты системадан бірлік өлшемдегі көлемді ойша бөліп алсақ 
және осы көлемде 
N
1
 
бөлшек болып, олар бір-бірінен алыс орналасса, оларға электр 
өрісі әсер өтпейтін болса, онда осы бірлік өлшемді көлем шашыратқан жарық 
интенсивтілігі төмендегідей: 
R
N1
=N
1
R
1
(6) 
Релей теңдеуінен (4), (5) коллоидты системалардағы бөлшек іріленген сайын, 
жарықтың шашырауы күшейетінін көруге болады. Әйтсе де бұл теория бойынша 
бөлшек өлшемі толқын ұзындығының 
20
1
-інен аспауы қажет екенін ескерген жөн. 
Жарықтың шашырауына толқын ұзындығы күшті әсер етеді. Сондай-ақ (4) және (5) 
теңдеулердегі толқын ұзындығының төртінші дәрежеде және бөлшек бөлімінде 
тұрғанын ескерсек, онда жарық шашырағанда қысқа толқынды сәуле таратылады. 
Сондықтан толқын ұзындығы әртүрлі сәулелер жиынтығы болып есептелетін 
кәдімгі ақ жарық шашыраған кезде қысқа толқынды сәулені таратын, ұзын 
толқындыларын өткізіп жібереді. Шашыраған жарықтың интенсивтілігі дисперсті фаза 
мен ортаның сыну көрсеткіштерінің айырмасына тікелей тәуелді болады. Ал егер 
олардың сыну көрсеткіштері өзара тең болса, онда мұндай система жарықты өте 
нашар шашыратады. Осы орайда тағы да назар аударарлық бір жай бар: егер 
дисперсті фаза мен орта оптикалық дисперстік керсеткіштері арқылы ғана 
ерекшеленсе, онда система ашық түстерге боялады, мұны Христиансен эффекті дейді. 

жүктеу/скачать 4,58 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: