Рассеяние молекулярное

Понятия атомного и ионного радиусов в значительной мере условны. Межатомные расстояния и молекулярные диаметры всецело зависят от характера действующих сил в конкретном физическом процессе, из которого определяются размеры атомов. Эффективные размеры атомов и молекул могут быть вычислены по коэффициентам диффузии и. вязкости, определены из расстояний, на которые сближаются атомы в молекулах и кристаллах из индикатрис рассеяния молекулярных пучков и т. д. В табл. 18.1 значения, заимствованные [c.301]

РАССЕЯНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ ПУЧКОВ 155 [c.155]

Рассеяние молекулярных пучков [c.155]

Рис. 7.3. Рассеяние молекулярны>г водородом.

Как видно из (1), со структурой молекул связано только второе слагаемое суммарной интенсивности рассеяния. Поэтому для структурного исследования представляет интерес прежде всего выделение суммарного рассеяния молекулярной составляющей. С этой целью обычно рассматривают ф-цию [c.508]

Формула (1) может быть применена, если молекулы взаимодействуют как точечные центры отталкивания (ТЦО). Тот факт, что эта далекая от реальности модель позволяет хорошо описывать экспериментальные данные по коэффициентам диффузии и другим коэффициентам переноса, объясняется следуюш,им во-первых, при рассмотрении коэффициентов переноса (как, впрочем, и при анализе результатов по рассеянию молекулярных пучков) невозможно различить действие сил притяжения и сил отталкивания во-вторых, при достаточно высоких температурах вклад сил притяжения, в сечения рассеяния, определяющие коэффициенты переноса, становится малым. [c.54]

Таким образом, чтобы воспользоваться той же идеей, необходимо определить этот вклад в эхо-сигнал и вычесть его из значения эхо-сигнала, обусловленного как рэлеевским, так и аэрозольным рассеянием. В работе [12] предложен метод, заключающийся в использовании эхо-сигналов на частоте зондирования и на частоте колебательно-вращательного рамановского рассеяния молекулярным азотом. [c.118]

Уравнение переноса излучения, а также его приближения и различные методы решения, рассмотренные выше, применимы прежде всего к гомогенным средам с молекулярным рассеянием света. Задача оказывается более сложной в случае двухфазных систем. Прежде всего необходимо связать оптические характеристики среды с оптическими параметрами отдельной частицы или неоднородности. Как правило, предполагается, что частицы рассеивают излучение независимо [125]. Индикатриса рассеяния сплошной среды принимается подобной индикатрисе рассеяния отдельной частицы, а интенсивность рассеяния — пропорциональной числу частиц [161]. [c.144]

Рассеяние света, как показал опыт, может происходить также при распространении света через свободные от чужеродных примесей прозрачные однородные (чистые) среды. Подобное рассеяние — рассеяние света в однородных средах — называется молекулярным рассеянием света. О причинах возникновения оптической неоднородности в этом случае речь будет идти в 2. [c.306]

МОЛЕКУЛЯРНОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В ГАЗАХ [c.309]

Акад. Л. И. Мандельштам в 1907 г. в своей известной работе Об оптически однородных и мутных средах указал на ошибочность основного предположения теории Рэлея — молекулярного рассеяния в газах. С помощью глубокого теоретического анализа и убедительных опытов, представленных в цитированной выше классической работе, Л. И. Мандельштам показал, что оптически однородная среда не может рассеивать свет, независимо от того, движутся его частицы или нет. Л. И. Мандельштам пишет , что предположение Рэлея о нарушении фазовых соотношений вследствие тепловых движений молекул справедливо в той или иной мере для двух частиц. Если же их много, то совершенно безразлично, создают ли определенную интерференционную картину в некоторой точке две определенные частицы или же такие фиксированные пространственные области, размеры которых малы сравнительно с длиной волны и которые остаются равными друг другу по количеству содержащихся в них частиц. Но оптически однородную среду всегда можно подразделить на такие пространственные области, а это и есть определение оптической однородности. Таким образом, мы приходим к выводу, что оптически однородная среда не может являться мутной, независимо от того, движутся частицы или нет . Как вытекает из этой цитаты, для того чтобы рассеяние имело место, среда должна быть оптически неоднородной. [c.310]

Работа Смолуховского позволила объяснить рассеяние света в чистых конденсированных средних и фактически является наряду с уже упомянутой работой Мандельштама первой работой по теории молекулярного рассеяния света в конденсированных средах. [c.318]

Таким образом, под действием сил поверхностного натяжения, стремящегося сделать поверхность минимальной и энергии теплового движения, обусловливающего отклонение от этого равновесного состояния, возникают мелкие неоднородности на поверхности жидкости. Эти неоднородности на поверхности представляют собой молекулярные шероховатости поверхности, нарушающие правильное зеркальное отражение, тем самым приводящие к рассеянию света на поверхности. Если соприкосновение двух несмешивающихся жидкостей приводит к уменьшению поверхностного натяжения на границе их раздела, то из-за уменьшения противодействия (поверхностного натяжения) флуктуации поверхности должны усиливаться тем самым должна увеличиваться интенсивность рассеянного света. Опыты, проведенные Мандельштамом на смеси из метилового спирта [c.321]

До сего времени речь шла о рассеянии света в мутных средах. Однако его можно наблюдать также в газах и жидкостях даже при отсутствии каких-либо загрязнений. Это молекулярное рассеяние, появляющееся в тех случаях, когда в силу тех или иных причин в среде, где распространяется свет, имеется оптическая неоднородность. Наиболее характерный пример молекулярного рассеяния — возникновение голубого цвета неба в результате рассеяния солнечного света. Вопрос о центрах такого рассеяния длительное время дискутировался видными физиками. [c.353]

Наряду с теми трудностями, к которым приводила электронная теория Лорентца, опиравшаяся на представление о неподвижном эфире, выяснились и другие затруднения этой теории. Она оставляла неразъясненными многие особенности явлений, касающихся взаимодействия света и вещества. В частности, не получил удовлетворительного разрешения вопрос о распределении энергии по длинам волн в излучении накаленного черного тела. Накопившиеся затруднения вынудили Планка сформулировать теорию квантов (1900 г.), которая переносит идею прерывности (дискретности), заимствованную из учения о молекулярном строении вещества, на электромагнитные процессы, в том числе и на процесс испускания света. Теория квантов устранила затруднения в вопросах излучения света нагретыми телами она по-новому поставила всю проблему взаимодействия света и вещества, понимание которой невозможно без квантовой интерпретации. Целый ряд оптических явлений, в частности фотоэлектрический эффект и вопросы рассеяния света, выдвинул на первый план корпускулярные особенности света. Процесс развития теории квантов, ставшей основой современного учения о строении атомов и молекул, продолжается и ныне. [c.24]

Явление дифракции на пространственных препятствиях или неоднородностях очень легко наблюдать в тех случаях, когда число таких неоднородностей очень велико, а размеры их незначительны. В таком случае среду принято называть мутной, и явление дифракции носит обычно название рассеяния света. В дальнейшем мы подробнее рассмотрим это явление, особенно для того случая, когда оно не связано с засорением среды посторонними частицами, а является следствием молекулярной структуры среды. Отметим, что для волн обычного света молекулярное строение среды само по себе еще не обусловливает неоднородности, ибо размер молекул в тысячи раз меньше длины световой волны. Молекулярная мутность есть результат случайного скопления значительного числа молекул, образующегося при беспорядочно.м тепловом движении их. Наоборот, для волн очень коротких, например для рентгеновских, уже само наличие молекул обусловливает неоднородность среды и ведет к дифракции (рассеянию). [c.228]

Молекулярное рассеяние света, имеющее место даже и во вполне чистой, лишенной посторонних частиц однородной среде настолько слабо, что мы его в расчет не принимаем. [c.362]

Казалось, что голубой цвет неба можно объяснить явлением рассеяния света на пылинках, однако опыты показали, что это не так, ибо и в чистой атмосфере, лишенной пыли (высокогорные обсерватории), наблюдается еще более насыщенная голубизна неба и поляризация его света. Дальнейшие теоретические и экспериментальные исследования показали, что все эти эффекты объясняются молекулярным рассеянием света в воздухе. [c.582]

Размеры мо.лекул в Г., т. н. газокинетич. радиусы, связаны с характерными расстояниями, на к-рых про-являются силы межатомных и межмолекулярных взаимодействий. Кроме ур-ния Ван-дер-Ваапьса для их определения используют эксперименты по рассеянию молекулярных пучков, а таюке зависимость вязкости — и диффузии Г. от размеров частиц. 377 [c.377]

Рис. 3, Потенциалы взаимодействия Не(2 8) е молекулами водорода. Пунктирная кривая получена в экспериментах по рассеянию молекулярных пучков в сфериче-ски-симметричной апроксимации. Теоретические кривые (сплошные) получены для различных взаимных расположений атомов Не(-) и молекул водорода ().

Уточненные значения силовых постоянных описывают, притом согласованно, второй вириальный коэффициент, вязкость и теплопроводность этих газов в интервале температур 80—2500 К Т = 0,5 -г- 40). Эти значения постоянных согласуются также с результатами опытов по рассеянию молекулярного пучка [14, 15] и спектроскопическими данными [16]. При вычислении приведенного коэффициента трехдипольного взаимодействия V = - для поляризуемости а приняты экспериментальные данные работы [17], а для коэффициента диполь-дипольного взаимодействия g — результаты квантовомеханических расчетов [18]. При вы- [c.111]

Как было указано ранее, рассеяние молекулярных пучков твердыми поверхностями является главным источником экспериментальных данных о взаимодействии молекул с твердой стенкой. В этих экспериментах пучок молекул с заданной функцией распределения падает на стенку и функция распределен[1я вылетающих молекул определяется подсчетом молекул. Экспериментальные результаты по характеристикам рассеяния обычно представляются для рассеяри1я только в плоскости падения (т. е. в плоскости, содержащей вектор скорости падения У и нормаль к поверхности п). Кроме того, эти результаты обычно относятся только к угловым распределениям. Фактически измеряется отношение числа молекул Д (0, ср), рассеянных в единичный телесный угол, к общему числу рассеянных молекул без различения молекул по скоростям [c.155]

Учитывая нерегулярный ход высотного распределения аэрозолей в атмосфере, всем интегральным уравнениям теории зондирования придана форма интегралов Стилтьеса. В главе подробно излагаются численные методы для одночастотного варианта касательного зондирования в силу близости обращаемого интегрального уравнения обратным задачам рефракции и атмосферной топографии. Решение систем функциональных уравнений метода многочастотного касательного зондирования по аналогии с методом лазерного зондирования строится на основе итерационных вычислительных схем, содержащих матричные аналоги оптических операторов перехода. В целях раздельного определения характеристик рассеяния молекулярной и аэрозольной компонент [c.148]

И последнее, что следует заметить в заключение настоящей главы, связано с существенным увеличением информационных возможностей оптических многоканальных систем дистанционного зондирования атмосферы при надлежащей разработке методов численного решения обратных задач спектроскопии атмосферных газов. Общая методология построения соответствующей теории зондирования на основе явления молекулярного поглощения остается той же, что и при использовании явления рассеяния молекулярной и аэрозольной компонентами. Действительно, как показывает анализ в конце главы, существуют аналогичные функциональные связи между спектральным поведением характеристик молекулярного поглощения в различных частотных интервалах, и их можно представить с помощью аналогичных операторов восстановления и взаимного прогноза (операторов перехода). Таким образом, в рамках операторного подхода открывается перспектива построения единой физической и информационной теории оптического зондирования атмосферы в целях синхронного определения полей оптических характеристик, метеопараметров и микрофизических характеристик дисперсной компоненты. Подобная теория должна служить методологической основой создания многоканальных измерительных комплексов оптической аппаратуры в целях мониторинга окружающей среды. [c.273]

Дальнейшие исследования (Мандельштам, Раман) показали, что возможно также рассеяние, отличное по механизму возникновения. и всем другим признакам от рессеяния света в мутных средах и от молекулярного рассеяния света. Это есть так называемое комбинационное рассеяние света. [c.306]

Дальнейшие наблюдения показали, что наличие мелких частиц пыли в атмосфере не может являться единственной причиной голубизны неба и поляризации света неба. Как стало нзпестно из наблюдений в горных обсерваториях, чем чиш,е воздух, (т. е. чем меньше присутствует в атмосфере мелких частиц пыли), тем больше голубизна неба и тем полнее поляризация света неба. Этот факт послужил основанием Рэлею еще раз ве )нуться к задаче рассеяния света в атмосфере и объяснить голубой цвет неба молекулярной структурой воздуха. На этот раз Рэлей в ос1Юву своей теории положил тот факт, что рассеяние света происходит не иа частицах пыли, а на самих молекулах газов, составляю щих воздух. Сущность этой теории Рэлея излагается в начале следующего параграфа. [c.309]

С помощью тщательно проведенных опытов (Аббо, Кабанна, Стрэтт, Вуд и др.) удалось убедительно доказать существование молекулярного рассеяния света в чистом воздухе и других газах и тем самым подтвердить, что цвет неба целиком может быть объяснен только молекулярным рассеянием света в чистой атмосфере. Измерение интенсивности рассеянного в атмосфере света позволило определить с помощью формулы Рэлея число молекул в единице объема (Л/j), а следовательно, и число Авогадро (Л л). Подобные измерения дали jVa = 6,05 10 , что является количественным подтверждением формулы Рэлея для газов. [c.314]

Си. Ф а б е л и н с к 11 й И. Л. Молекулярное рассеяние света, 4 гл. I (более подробное изложение деполяризации рассеянного света газом дано в цити[10ваином параграфе). [c.317]

Объяснить причину теперь легко. Причина справедливости формулы Рэлея заключается лишь в том, что, согласно теории Эйнштейна, рассеяние света в атмосфере обусловлено флуктуацией плотности, а для идеальных газов флуктуация плотности равна числу частиц в единице объема. Теперь становится ясным удовлетворительное качественное и количественгюе объяснение молекулярного рассеяния света в атмосфере формулой Рэлея. Указание Мандельштама на то, что совпадение числа Авогадро, рассчитанное из данных опытов по рассеянию света в атмосфере согласно формуле Рэлея, со значениями, полученными другими путями, должно рассматриваться как случайное и т. д. [c.319]

Полагая, что молекулярные шероховатости млюго меньше длины волны падаюш,его света, Маг дельштам разработал теорию рассеяния света на свободной поверхности жидкости и на границе раздела двух жидкостей. Теория рассеяния света на границе раздела двух прозрачных сред в дальнейшем была развита Андроновым, Леонто-вичем и др. [c.322]

Другой легко осуществимый случай молекулярного рассеяния света наблюдается при исследовании некоторых растворов. В растворах мы имеем дело со смесью двух (или более) сортов молекул, которые характеризуются своими значениями поляризуемости а. В обычных условиях распределение одного вещества в другом происходит настолько равномерно, что и растворы представляют, собой среду, в оптическом отношении не менее однородную, чем обычные жидкости. Мы можем сказать, что концентрация растворенного вещества во всем объеме одинакова и отступления от среднего флуктуации концентрации) крайне малы. Однако известны многочисленные комбинации веществ, которые при обычной температуре лишь частично растворяются друг в друге, но при повышении температуры становятся способными смешиваться друг с другом в любых соотношениях. Температура, выше которой наблюдается такое смешивание, называется критической температурой смешения. При этой температуре две жидкости полностью смешиваются, если их весовые соотношения подобраны вполне определенным образом. Так, например, сероуглерод и метиловый спирт при 40 °С дают вполне однородную смесь, если взято 20 частей по весу сероуглерода и 80 частей метилового спирта. При более низкой температуре растворение происходит лишь частично, и мы имеем две ясно различимые жидкости раствор сероуглерода в спирте и раствор спирта в сероуглероде. При температурах выше 40 °С можно получить однородную смесь при любом весовом соотношении компонент. С интересующей нас точкй зрения критическая температура смещения характеризует такое состояние смеси, при котором особенно легко осуществляется местное отступление от равномерного распределения. Следовательно, при критической температуре смешения следует ожидать значительных флуктуаций концентрации и связанных с ними нарушений оптической однородности. Действительно, в таких смесях при критической температуре смешения имеет место очень интенсивное рассеяние света, легко наблюдаемое на опыте. [c.583]

Законы поверхностного рассеяния отличны от законов объемного рассеяния. Так, интенсивность поверхностно рассеянного света обратно пропорциональна второй степени длины волны (а не четвертой) своеобразны также и условия поляризации рассеянного света. Полная молекулярная теория этих явлений при молекулярных шероховатостях, еще малых по сравнению с длиной волны, находится в согласии с наблюдаемыми на опыте закономерностями (Ф. С. Барышанская, 1936 г.). [c.584]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...