ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Критическая опалесценция из "Молекулярное рассеяние света " Вблизи критической точки индивидуальных веществ или вблизи критической температуры расслоения или смешения бинарных растворов наблюдается громадное увеличение интенсивности рассеянного света преимущественно в направлении распространения возбуждающего света [78]. Явление это носит название критической опалесценции. Смолуховский объяснил это явление сильным ростом локальных флуктуаций плотности при приближении к критическому состоянию. [c.54] Дело заключается в том, что изотермическая сжимаемость Ру при приближении к кригическому состоянию сильно возрастает (она обращается в бесконечность в критической точке, если пользоваться уравнением Ван-дер-Ваальса). Вместе с тем, как это следует из формул (1.25) и (1.69), неограниченно возрастают и интенсивность рассеянного света /, и коэффициент рассеяния 7 , обращаясь в бесконечность при критической температуре. Формула (1.92) позволяет выяснить, какое слагаемое ответственно за огромное возрастание интенсивности рассеянного света. [c.54] Интенсивность света, рассеянного на адиабатических флуктуациях плотности, вблизи от критической точки и в самой этой точке никаких катастрофических изменений не претерпевает, слабо меняется, оставаясь конечной во всей области изменения температуры, между тем как второе слагаемое, определяющее интенсивность света, рассеянного на изобарических флуктуациях, вместе с в критической точке обращается в бесконечность. [c.54] В степенном разложении изменения свободной энергии члены со второй производной свободной энергии по плотности стремятся к нулю. Смолуховский [13], пытаясь обойти эту трудность, удерживал в названном ряду четвертые производные свободной энергии по плотности. [c.55] Это объясняется тем, что сделанное Смолуховским предположение лежит за границами применимости принципа Больцмана, устанавливающего связь между свободной энергией неравновесного состояния и вероятностью этого состояния [16]. [c.55] Физическая идея Орнштейна и 1Дернике, на которой построена их теория, состоит в том, что вблизи критической точки сильное возрастание сжимаемости приводит к большим изменениям плотности среды даже под действием очень малых сил. В таких условиях возникшая флуктуация плотности может оказать влияние на состояние среды на расстояниях, значительно превосходящих радиус молекулярного взаимодействия в обычных условиях. [c.55] Здесь / —постоянная, характеризующая межмолекулярное взаимодействие, тем большая, чем больше радиус корреляции между флуктуациями в соседних объемах. [c.55] Формула (2.3) впервые была получена Орнштейном и Цернике [80] и является обобщением формулы Эйнштейна на любую область температур, включая критическую. [c.56] При критической температуре часть интенсивности рассеянного света связана с флуктуацией анизотропии, поэтому (2.3) следует умножить на фактор Кабанна /(А) (см. (1.90)). [c.56] Как изменяется деполяризация А при приближении к критической температуре, можно видеть из примеров, приведенных в 19. [c.56] Существенно отметить, что при критической температуре интенсивность рассеянного света пропорциональна а не как вдали от критической температуры, а индикатриса рассеяния существенно отличается от релеевской. [c.56] Как ясно из рис. 6, основная часть света, рассеянного в веществе при критическом состоянии, направлена вперед. [c.56] В результате такого расчета получается формула, справедливая для жидкости (изотропные молекулы) во всем температурном интервале, включая и критическую температуру. [c.57] Хотя молекулярные расчеты по необходимости ограничены и не дают пока новых результатов, они имеют принципиальное значение и иногда могут разъяснить физический смысл параметров феноменологической теории. [c.58] Формула (2.11) может быть преобразована к виду, соответствующему выражению для /((/), и из угловой зависимости R вблизи критической температуры (см. (2.6)) может быть найдена (/ ) обратным фурье-преобразованием. [c.60] Измерения углового распределения интенсивности рассеянного света вблизи критической точки для чистого вещества приобрели особый интерес в связи с новыми теоретическими исследованиями Гитермана и Конторовича [606], в которых учитывается влияние пространственной дисперсии на распространение звуковых волн и рассеяние света (см. также 5). Функция g r) не поддается строгому теоретическому расчету в случае даже сравнительно простых органических жидкостей. Но она может быть получена из эксперимента по исследованию угловой зависимости интенсивности рассеянных рентгеновских лучей. [c.60] Функции корреляции, полученные таким путем, с успехом используются для расчета степени деполяризации рассеянного света в конденсированной среде (см. 19). [c.60] Представляет несомненный интерес определение g(r) из угловой зависимости интенсивности рассеянного света вблизи от критической температуры, однако, насколько нам известно, такое определение еще не сделано. [c.60] Вернуться к основной статье