С. Жайлауов физикалық химия
§ 48. ОПТИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕР
жүктеу/скачать 2,46 Mb.
|
Ñ. Æàéëàóîâ ôèçèêàëû? õèìèÿ
| § 48. ОПТИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕР
Дисперсті системалардын оптикалық қасиеттерін зерттеу ондағы бөлшектердің құрылымын, түрін, өлшемін және концентрациясын анықтауға септеледі. Коллоидты ерітінділердің оптикалық және молекулалық-кинетикалық қасиеттерін біріктіріп, өзара ұш-тастырып зерттеген нәтижелі. Дисперсті системадағы электромаг-нитті жарық толқынының қозғалысын карастырайық. Дисперстік ортадан өтетін жарық бөлшектермен әрекеттесіп, жұтылады, ша-ғыласады немесе шашырайды. Жарықтың бөлшек бетіне тиіп, онан шағылысуы оптиканын, геометриялық заңы бойынша, яғни толқын узындыгы бөлшек өлшемінен кіші болса ғана жүзеге асады. Спектрдің көрінетін бөлігі үшін бұл шарт ірі дисперсті систе-маларда ғана сақталады. Ал, белшек өлшемі толкын ұзындығынан едәуір кіші болатын коллоидты системаларға басқа жарық шашы-рату құбылысы тән. Дисперсті система арқылы өткен жарық сәуленің интенсивтілігі біршама төмендейді және бұл бірден екі процесті тудырады: жұту жәие шашырату. Жарык жұтылған кезде оньщ энергиясы жылуға 208 ,айналады. Боялған орталардың көмегімен жарық жұтудын, негізгі заңдылығын Ламберт пен Беер анықтаған. Ламберт заңына орай, ерітіндінің өте жұқа қабаты арқылы өтетін жарық интенсивтілігі-нің өзгеруі, өзі өткен ерітінді қабатының қалыңдығына тура про-піэрционалды, ал Беер заңына сәйкес ерітіндіде еріген зат концент-рациясының жоғарылауы ерітінді қабатының қалыңдығы сияқты әсер етеді. Ламберт және Беер заңын дифференциалды тұрғыдан біріктіріп өрнектеуге болады: dI=KC dx (197) мұндағы dІ — өткен жарық интенсивтілігі; К —пропорционалдық коэффициенті; С — ерітінді концентрациясы, dx — жарық өткен ерітінді қабатының қалыңдығы. Бұл теңдеудің интегралдық түрі: І = І0е-ксх (198) немесе In (199) 'мұндағы Iо — ерітіндіге түскен жарық интенсивтілігі; I/ — ерітіндіден шыққан жарықтың интенсивтілігі. Осы тұста ескерте кететін бір жай бар: егер ерітінді концентра-циясын өзгерткенде еріген зат диссоциацияланбаса немесе агрега-цияланбаса, онда Ламберт-Беердің біріккен заңы орындалады. (199) теңдеудің оң жағындағы бөлігін (І£/î/Л оптикалық ты-ғыздық деп атайды. Ондағы пропорционалдық коэффициентін кө-бінесе жарық жұтудың молекулалық коэффициенті деп те айтады және оны ерітінді концентрациясы мен кабат қалыңдығы 1-ге тең болатын жағдайда оптикалық тығыздық ретінде кабылдайды. Жа-рықтың жұтылу заңын жоғарыдағы шарт орындалған жағдайда, яғни молекулалар мен бөлшектерде диссоциация мен агрегация жүрмегенде ғана дисперсті және коллоидты системаларға қолда-дануға болады екен. Дисперсті системаларға тән оптикалық құбылыс — жарықтьщ шашырауы. Жарық шашыраған кезде түс-кен сәуле энергиясы жылуға айналмастан, оны бөлшектер әр түрлі бағытта кайтадан шығарады. Сондықтан да шашыраған жарықты қараңғы фонға қарсы бүйірінен байкауға 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 байқаудьщ бірден-бір жеңіл де қарапайым әдісін ұсынды. Тиндаль әдісі бо-йынша 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.) зертте-ген. Оның бұл теориясын бөлшек өлшемі түсетін жарық толқыны-ның ұзындығынан бірнеше есе кіші, шар тәрізді, ток өткізбейтін жүктеу/скачать 2,46 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|