Page 53 - 130

54

тобто гетерогенності системи.
Теорія розсіяння світла була розроблена англійським фізиком Релеєм
(1871 р.), який для систем з непровідними частинками сферичної форми, радіус
яких менший за довжину хвилі падаючого світла, вивів таке рівняння:
2
V 2 v  n 2  n 2 
I  I 24 3  1 0  , (2.33)
р 0 4  2 2 
  n 1  2n 0 
де I p – інтенсивність розсіяного світла,
I 0 – інтенсивність падаючого світла,
п 1 і п 0 – показники заломлення відповідно дисперсної фази і
дисперсійного середовища,
V – об'єм частинки,
v – концентрація частинок,

 – довжина світлової хвилі.
Із рівняння Релея можна зробити такі висновки:
1. Інтенсивність розсіяння світла прямо пропорційна частинковій
концентрації. Отже, вимірявши інтенсивність розсіяння, можна визначити
концентрацію дисперсної фази.
2. Інтенсивність розсіяння світла прямо пропорційна квадрату об'єму
частинки. Тобто із збільшенням розміру частинок розсіяння збільшується.
Однак треба пам'ятати, що ця теорія застосовна до частинок розміром, не
більшим за 0,1 довжини світлової хвилі. Тобто залежність між I p та V
відноситься тільки до релеївської області. За межами цієї області розсіяння або
зникає (У молекулярних розчинах), або переходить у відбивання (у
мікрогетерогенних системах).
3. Розсіяння світла перебуває в прямій залежності від різниці показників
заломлення дисперсної фази і дисперсійного середовища. При рівності
показників заломлення система не розсіює світла.
4
4. Величина I p обернено пропорційна  . Отже, розсіяння коротких хвиль
(УФ, синіх) відбувається відносно більш інтенсивно і це дозволяє пояснити
забарвлення дисперсних систем. Наприклад, якщо розглядати при боковому
освітленні безбарвний золь (мастики, сірки та ін.), то він буде забарвлений в
синій колір, бо найбільше розсіяння мають короткі хвилі блакитного і синього
світла. При спостереженні цих самих золів у прямому світлі вони будуть
забарвлені в жовто-червоний або червоний колір, що пов'язано з частковою
втратою внаслідок розсіяння фіолетової частини спектру. Блакитний колір неба
і червоний колір зорі пояснюються тими самими явищами.
Рівняння Релея вірне тільки для золів з частинками, що не проводять
струм (діелектриків). У золів з частинками-провідниками, особливо металів,
повинно враховуватися не тільки розсіяння, але і поглинання (абсорбція) світла.
На опалесценцію зовні схожа флуоресценція, характерна для істинних
розчинів деяких барвників. Вона полягає в тому, що розчин має різне
забарвлення у прямому і відбитому світлі і в ньому можна спостерігати конус
Тиндаля. Але сутність цих явищ різна. Опалесценція зумовлена розсіянням
світла, довжина хвилі при цьому не змінюється. Флуоресценція – це явище