Интенсивность рассеянного света измерение

Формула Рэлея (159.3) описывает перечисленные закономерности. Интенсивность рассеянного света оказывается обратно пропорциональной четвертой степени длины волны, что находится в соответствии с измерениями и может объяснить голубой цвет неба. Закон / 1Д носит название закона Рэлея. Однако, как будет показано ниже, голубой цвет неба на связан с наличием пыли в атмосфере. [c.581]

Измерения абсолютной интенсивности рассеянного света встречают серьезные экспериментальные трудности, которые, однако, удается преодолевать. Некоторое представление о результатах подобных измерений можно получить из следующих данных. [c.587]

Индикатриса рассеяния. Из формулы (23.4) видно, что интенсивность света зависит от угла рассеяния Д. Измерение интенсивности рассеянного света по разным направлениям показывает, что изменение интенсивности симметрично относительно направления первичного пучка и линии, перпендикулярной к нему (рис. 23.5). Кривая, показывающая распределение интенсивности рассеянного света от угла рассеяния, носит название индикатрисы рассеяния. Индикатриса, изображенная на рис. 23.5, характерна для естественного падающего света. Пространственная индикатриса получается вращением кривой на рис. 23.5 около оси ВВ. [c.116]

Метод с использованием интенсивностей линий индивидуальных веществ. Для многих углеводородов известны интенсивности линий комбинированного рассеяния света, измеренные в стандартных условиях для одинаковых объемов вещества и выраженные в единой шкале, в которой линия с частотой 802 см циклогексана имеет интенсивность в максимуме /о = 250, а интегральную интенсивность /ао=500 условным единицам. Для некоторых веществ эти данные приведены в приложении 4. Измерив интенсивности линий каких-либо веществ в смеси и сравнив полученные данные [c.139]

Метод асимметрии индикатрисы основан на измерении степени асимметрии индикатрисы рассеяния света, которая несет информацию о размере частиц в дисперсном потоке. Если измерять интенсивность света, рассеянного вперед под углом у к падающему пучку и рассеянного назад под углом 180 — у к падающему пучку, то отношение интенсивностей рассеянного света будет за- [c.243]

Нефелометрические методы контроля структуры. Нефелометрами называют приборы для измерения концентрации взвешенных частиц в жидкостях и газах. Принцип их действия заключается в регистрации степени ослабления проходящего через объект света в процессе рассеивания на его оптических неоднородностях. Падающий на мутную среду свет частично рассеивается. Интенсивность рассеяния для малых частиц ( 1/ЮХ) в соответствии с законом Рэлея обратно пропорциональна четвертой степени длины волны света. В связи с этим в нефелометрии целесообразно использование коротковолновой области (УФ и синие лучи). Рассеяние света сопровождается его поляризацией. Пространственное распределение рассеянного света имеет симметричный характер относительно направления первичного пучка и перпендикулярного ему направления. В плоскостях, нормальных оси исходного пучка, интенсивность рассеянного света одинакова. Для произвольного направления под углом а к оси первичного пучка интенсивность света равна [c.112]

Установка для исследования по методу рассеянного света (УРС) [24] (Институт машиноведения АН СССР) обеспечивает создание интенсивного плоского пучка параллельных лучей поляризованного монохроматического света перемещения и повороты модели относительно направлений просвечивания и наблюдения фотографирование картины полос при строго определенном одном и том же для всех точек просвечиваемого сечения направлении рассеяния света измерения на модели. [c.524]

Здесь обратная задача сводится к решению интегрального уравнения (7-9), в котором функция / расс(Р) находится из эксперимента путем измерения углового распределения интенсивности рассеянного света. Искомой, как и ранее, является функция распределения частиц по размерам N x). Решение интегрального уравнения (7-9) путем операции свертки было выполнено К. С. Шифриным [Л. 41]. Функция распределения в этом решении определяется из уравнения [c.220]

Из имеющихся методов измерения предпочтительны оптические, использующие явление рассеяния света при прохождении его через мутную среду. Размеры частиц, создающих мутность среды, и число их в единице объема определяют соответственно характер и интенсивность рассеяния света. Принципиально опти- [c.42]

Задача оценки распределения капель по размерам и массе в известной мере решается для капель больших размеров >> > 1 мк) оптическим методом рассеяния света под малым углом — предложение К- С. Шифрина [76]. Метод основан на измерении узкого пучка света, пронизывающего исследуемый объем влажного пара. Характер и интенсивность рассеяния света — функция размеров и числа капель в объеме. [c.161]

Метод рассеяния под малым углом основан на экспериментальном определении интенсивности рассеянного света / в зависимости от угла рассеяния у. Измерение интенсивности I (y) в двухфазном потоке дает возможность аналитически найти распределение капель по размерам. [c.161]

Для рещения важных задач, связанных с исследованием потоков влажного пара, необходимо разрабатывать приборы для определения фракционного состава скидкой фазы. Из имеющихся методов измерения наиболее предпочтительны оптические, использующие явление рассеяния света при прохождении его через мутную среду. Размеры частиц, создающих мутность среды, и число их в единице объема определяют соответственно характер и интенсивность рассеянного света. [c.401]

На восходе и закате Солнца прямой солнечный свет проходит через более плотный слой воздуха, чем когда оно в зените. Большая толща атмосферы сильнее рассеивает коротковолновое излучение, уменьшая его интенсивность в прямом свете. Поэтому из прямого света до Земли доходит в основном длинноволновое излучение — красные лучи, и мы видим на восходе и закате красное Солнце (этим же объясняется красный цвет ари) Все было бы хорошо в этих объяснениях, если бы они были еще и правильными. Ошибка в исходном допущении о загрязнении атмосферы. Ведь по мере поднятия над Землей в воздухе уменьшается содержание посторонних чаСтиц и пыли воздух чище над океанами, чем в больших городах, он чище в Антарктиде, чем в Москве, Но тогда насыщенность рассеянного света в этих местах должна была бы уменьшаться. Однако научные наблюдения, например, в высокогорных обсерваториях показали, что все обстоит как раз наоборот чем чище воздух, чем меньше в нем посторонних частиц, тем ярче небесная лазурь, тем богаче излучение неба синими лучами. При этом формула (5) остается справедливой и в этих случаях (закон был количественно подтвержден измерениями интенсивности рассеянного света). [c.136]

Человеческий глаз при этом служит как бы нуль-инструментом. Под окуляром находится приспособление, позволяющее на пути хода света вставлять цветной фильтр для повышения точности измерения, особенно при малых значениях интенсивности рассеянного света. [c.212]

Фиг. 13. Зависимость величины, обратной максимальной интенсивности рассеянного света, от Т—Т УТ для двуокиси углерода (i) и шестифтористой серы (2) [70]. Измерения приводились вдоль изотерм.

Размер частицы имеет порядок длины волны (видимого) света. Для частиц значительно меньшего или значительно боль-щего размера измерения рассеяния менее эффективны. Очень малые частицы дают релеевское рассеяние, и ни одна из легко измеримых характеристик не зависит от их размера. Только сравнение величины, которая является линейной функцией объема частицы (например, показатель преломления сложной среды), величиной, которая является квадратичной функцией (например, интенсивность рассеянного света), позволяет определить размер (разд. 6.53 и 19.12). [c.447]

С теоретической точки зрения наиболее простым измерением является измерение интенсивности света определенной длины волны и определенной поляризации, рассеянного под определенным углом (в единичном телесном угле). Интенсивность рассеянного света для отдельной частицы дана в разд. 2.1 и 4.1, для ансамбля частиц (например, для заштрихованной области на рис. 88)— в разд. 2.6 и 4.22. Такое простое измерение осуществить трудно, так как, не считая конечности интервала длин волн, из-за конечной ширины отверстия или щели в осветительном и приемном устройствах приходится иметь дело с некоторым интервалом углов. В некоторых опытах использовались сходящиеся пучки света, сами по себе дающие определенный интервал углов. [c.450]

Случай б соответствует также релеевскому рассеянию с асимметрией индикатриссы относительно =90°. С увеличением р асимметрия в интенсивности возрастает. Отношение интенсивностей рассеянного света, измеренных для двух одинаковых углов ф по обе стороны от Р=90°, является монотонной функцией г, и может служить для измерения последнего в пределах 0,01—1 мк. [c.402]

Результаты Кришнана [482] относятся к семнадцати различным сортам стекол с показателями преломления от 1,4670 до 1,7850. В этих стеклах интенсивность рассеянного света, измеренная по отношению к жидкому эфиру, менялась от 0,8 до 3,3.С учетом того, что [c.325]

Измерение. Раз.меры твердых частиц более 10 мк. можно определить просеиванпе.м через сито [1.38]. С помощью центрифуг и ультрацентрифуг можно отделить н измерить частицы размером от 10 до 10 мк. Для измерения и подсчета твердых частиц пли жидких капель размеро.м от 10 до 0,.5 мк можно использовать оптический. микроскоп при размерах частиц от 0,5 до 0,1 мк требуется электронный микроскоп [243]. Определение размеров частиц. менее 0,1 мк в газе или электролите осуществляется путем измерения их подвижности в электрическом поле (гл. 10). Размеры жидких капель или пузырьков газа обычно определяются одни.м из оптических методов, включающих фотографирование, последующее измерение и подсчет. По интенсивности рассеянного света можно определить распределение по размерам множества частиц (гл. 5). [c.18]

Для измерения размеров мелких частиц используется метод асимметрии, индикатрисы рассеяния, позволяющий определить модальный диаметр частиц 10- <с к<10 м. Показателем степени асимметрии индикатрисы рассеяния служит отношение hfh—интенсивностей рассеянного света вперед и назад под углом р к направлению падающего излучения /о- Для определенного угла наблюдения отношение hlh зависит от размера частицы, т. е. от р = 2пгки%- [c.46]

Оптический прибор с фотопластинкой в качестве регистрирующего элемента не позволяет производить непрерывные измерения, осуществлять непосредственный контроль за правильностью проведения эксперимента и быстро оценить результаты. В ХПИ предложен метод фотоэлектрической записи интенсивности рассеяния света с помощью фотоумножителя и лампового вольтметра. При механическом перемещении фотоумножителя в направлении, перпендикулярном распространению светового пучка, создается возможность регистрации интенсивности рассеянного света при различных углах, т. е. записи индикатриссы рассеяния. Если, используя шлейфовый или другого типа вибратор с зеркальной системой, развернуть во времени значения угловой интенсивности индикатриссы рассеяния, то осуществимым станет автоматическое вычисление (с привлечением элементов вычислительной техники) значений промежуточной функции ф(Р), а затем спектра дисперсности жидкой фазы парового потока. [c.406]

М. Ф. Бокштейн. Определение напряжений по результатам измерений интенсивности рассеянного света в точках объемной модели.— Труды VII Всес. конф. по иоляриаационно-оитическому методу исследования напряжений, т. 1. Таллин, изд. АН Эст. ССР, 1971. [c.31]

Является ли разница в интенсивности падающего света, измеренная с помощью обычных методов, спрашивает Обатон, достаточной для того, чтобы объяснить изменения показателя отражения Средний коэффициент пропускания атмосферы [Л. 179] для длины волны 0,700 мкм составляет 0,839 для высоты 127 м и 0,964 для высоты 4420 м. Но это значение было определено в особенно благоприятных условиях. На равнине эта величина уменьшается из-за присутствия паров воды и взвешенных частиц летом значение коэ4 ициента рассеяния составляет 3,30 на высоте 127 м и 2,13 на высоте 1780 м. Коэффициент отражения, в два раза больший в горах, по-видимому, возрастает не пропорционально увеличению прозрачности атмосферы сказываются продолжительность инсоляции и величина телесного угла, под которым растение получает свет. Измерение излучений в месте произрастания данного растения, производимое на протяжении всего времени его произрастания, дает возможность характеризовать новый сложный фактор, который можно было бы назвать коэффициентом местности. Имеющий значительно большее значение в горах, нежели на равнине, он внесет ясность в наблюдаемые различия. [c.121]

Куртней [137, 138] применил быстродействующую камеру Вильсона (время расширения 3—8 мсек), VIA = 1,2—1,5. Давлепие в процессе расширения и после него измерялось с помощью пьезоэлектрического датчика, помещенного в камеру. Температуры термостата и газа перед расширением измерялись железо-константановыми термопарами. Процесс конденсации регистрировался фотоумножителем по изменению интенсивности рассеянного света под углом 90°. В камере возникал плотный туман, напоминающий табачный дым. Изучалась кинетика конденсации водяного пара в смеси с инертным газом (Аг, Не, N2). Насыщение газа производилось в отдельном устройстве, камера была сухая . В работе [137] получены данные, которые согласуются с измерениями Вильсона (S =8, Гг = 257 °К) и с классической теорией гомогенной нуклеации. Последующее более детальное исследова- [c.156]

Формула Э шште 1на не является точной несмотря на бл зость значени сж маемости и плотности у многих жидкостей, измеренные интенсивности рассеянного света в них сильно различаются. [c.718]

Пространственно-временные корреляции флуктуаций. При рассмотрении вопросов, связанных со спектром рассеянного света, необходимо учитывать не только пространственную, но и временную зависимость флуктуаций Ае диэлектрической проницаемости. Измерение углового распределения интенсивности рассеянного света дает, согласно (186), информацию о пространственных фурье-компо-нептах флуктуаций. Экспериментальное определение частотной зависимости интенсивности рассеянного света дает фурье-образ флуктуаций по времени. Снова пренебрегая флуктуациями температуры, получаем выражение, представляющее собой обобщение выражения (186) на случай, когда функция R зависит от частоты [c.105]

При точных измерениях интенсивности рассеянного света приходится сталкиваться с трудностями двоякого рода. Во-первых, возникает проблема создания такой аппаратуры, которая позволила бы исключить паразитный свет и измерять лишь интенсивность света, рассеянного при определенной геометрии. Во-вторых, существуют трудности химического характера, связанные с необходимостью изготовления настолько чистых образцов, чтобы рассеяние от инородных частиц было незначительным при этом чистота образца не должна меняться в процессе эксперимента. Измерения рассеяния света легко производить на мутных образцах, химическое приготовление которых не составляет проблемы. Поэтому эксперименты по рассеянию света чаще всего использбвались для изучения макромолекул в растворах. Действительно, выбрав подходящий растворитель, можно превратить эти гигантские молекулы в рассеивающие центры. [c.106]

Отметим, что угловое распределение интенсивности рассеянного света измеряется легко, за исключением того случая, когда требуется разрешение корреляционных длин порядка микрона. Для определения корреляций на расстояниях порядка 1 мкм необходимо производить измерения при очень малых углах рассеяния. Для подобных измерений необходимы специальные оптические системы, в которых исключаются нежелательные дифракционные эффекты. К счастью, рассеяние в этих случаях всегда настолько велико, что можно использовать падающие пучки малой интенсивности. В тех работах, где приводятся абсолютные значения коэффициента рассеяния, которые сравниваются с теоретическими, особое внимание следует уделять условиям проведения опыта. Методы приготовления не содержащих загрязнений образцов обсуждались в нескольких работах, посвященных измерению абсолютной интенсивности света, рассеянного в простых жидкостях. Стейси [172] в своей фундаментальной монографии по рассеянию света довольно подробно рассматривает общие принципы создания фотометров для измерений рассеяния света и методы очистки жидкостей перед измерениями. Каждый исследователь обычно верит в свой любимый метод очистки. Однако методы центрифугирования, медленной дистилляции, фильтрации и электроосаждения, по-видимому, дают в равной степени хорошие результаты в руках терпеливого и аккуратного экспериментатора. В своих обзорах литературы по рассеянию света Кратовил [97, 98] обсуждает вопросы—усовершенствования экспериментального оборудования и методов химического приготовления исследуемых веществ. [c.107]

В экспериментах но критической опалесценции вблизи критической точки значительный вклад в наблюдаемые интенсивности дает многократное рассеяние света, если только в эксперименте не принималось тщательных мер для его устранения. Обычно для исключения многократного рассеяния сокращают размеры рассеивающего объема путем уменьшения длины пути света в ячейке. Однако измерения рассеяния в системах циклогексан — анилин [116] показывают, что при длине пути 0,1 мм возникают трудности в воспроизведении температуры расслоения. Ослабления многократного рассеяния можно добиться также, подбирая в качестве компонентов смеси вещества с близкими показателями преломления. Так как интенсивность рассеянного света пропорциональна квадрату разности показателей преломления, этот способ, по-видимому, позволяет простейшим путем добиться уменьшения интенсивности и, следовательно, довести до минимума многократное рассеяние. Разумеется, в случае однокомнонентной жидкости вблизи критической точки газ — жидкость многократное рассеяние можно ослабить лишь путем уменьшения размеров рассеивающей ячейки. [c.115]

Излучение, испытавшее многократное рассеяние, обычно не удается полностью устранить, однако его можно обнаружить, измеряя интенсивность при различных длинах волн падающего света. На фиг. 4 приведены взятые из работы [116] диаграммы рассеяния для бинарной смеси полистирол — циклогексан при температуре примерно на 0,2 °С выше критической, для длин волн падающего света 3650, 4360 и 5460 А. Поскольку интенсивность рассеянного света пропорциональна ее значение при Я-о = 3650 А почти в пять раз превьппает значение при Хо = 5460 А. На фиг. 4 изображена зависимость величины, обратной коэффициенту рассеяния, от 8Ш (0/2). Если бы рассеяние было однократным и подчинялось теории Орнштейна — Цернике, все графики были бы прямыми линиями, как при Я.0 = 5460 А. Наклон графиков при разных длинах волн, конечно, был бы различным, так как, строго говоря, независимой переменной является не 81п (0/2), а = (16л /А. ) 81п (0/2). Однако, как видно из фиг. 4, изменение наклона не соответствует такой зависимости от а при Яо = 3650 А наклон даже становится отрицательным. Таким образом, даже очень малое изменение длины волны сильно меняет картину рассеяния, что очень затрудняет интерпретацию измерений вблизи критической точки. В работе [116] доказано, что ошибочную кривизну можно исключить, применяя рассеивающую ячейку, в которой длина пути очень мала (0,1 мм). Графики, полученные для той же смеси с ячейкой размером 0,1 мм и согласующиеся с теорией Орнштейна — Цернике, изображены на фиг. 5. [c.115]

По теории эффекта Комптона одновременно с рассеянием кванта должно иметь место и отбрасывание электрона со скоростью v (электрон отдачи). Действительно такие электроны удалось наблюдать по методу камеры Вильсона, так как скорость этих электронов достаточна, чтобы вызвать ионизацию воздуха. Комптон и Саймон (1925 г.), пользуясь этим методом, изучили распределение направлений первичных и рассеянных квантов и электронов отдачи. Результаты оказались в полном согласии с приведенной теорией столкновения, расхождение между опытным и теоретическим определением направления полета электрона лежало в пределах О—20 , что следует считать весьма удовлетворительным для этого трудного опыта. Описанный опыт, так же как и специальный опыт Боте (1925 г.) показали, что акт рассеяния и акт электронной отдачи локализованы и в пространстве и во времени, как два совпадающих акта, что заставляет признать описываемый процесс элементарным, а не статистическим. На основании этих уже опытных данных следует считать неудовлетворительным классическое истолкование изменения длины волны при рассеянии, как результат явления Допплера, т. е. рассеяние электронами, приведенными в достаточно быстрое движение. Наоборот, с данными опыта вполне согласуется развитая квантовой механикой теория рассеяния рентгеновских лучей свободными электронами. Она не только подтверждает выводы, полученные при помощи упрощенного рассмотрения явлений на основании гипотезы световых квантов, но и приводит к количественным заключениям относительно интенсивности рассеянного света (Дирак, 1926 г., и Клейн и Ниши-на, 1929 г., применившие новую релятивистскую квантовую механику Дирака). Установленная этими теориями зависимость коэфициента рассеяния от направления наблюдения и длины волны хорошо подтверждается измерениями в весьма широком HHTepBajfe частот, вплоть до очень жестких у-лучей. В области наиболее коротких волн (см. Носмические лучи) формула Дирака-Клейн—Нишина дает пока единственно применимый, хотя и не вполне надежный, метод определения длины волны (Милликен, 1927 г.). [c.71]

Н и ф е л о м е т р й. Приборы, позволяющие измерять рассеивание света мутной средой или его ослабление. Этими приборами можно измерять концентрацию частиц и их размеры в дисперсных системах коллоидных растворах, эмульсиях, суспензиях, аэрозолях и т. д. Связь меясду интенсивностью рассеянного света и концентрацией вещества может быть предварительно изучена на стандартных образцах. Для нефелЬметрических измерений может быть использован фотометр Пульфриха, пшроко применяемый при физико-химическом анализе. Использование фотоэлектрических методов регистрации может дать возможность автоматизировать контроль. [c.342]

Измерения проводят в области малых углов. Особенность подобных измерений состоит в необходимости применения точного гониометра, поскольку интенсивность рассеянного света во астает по мере приближения к оси пучка. Обычно проводят измерения значений щ для ряда ушов а и затем экстраполируют полученную зависимость /Пх = Щ (а) до значения (0) при а 0. [c.66]

При измерениях абсолютной интенсивности рассеянного света все еще встречаются экспериментальные трудности, ведущие к недоразумениям ( 18). Однако согласие опытных данных с результатами расчета по формуле Эйнштейна с поправкой Кабанна теперь, по-видимому, не подвергается сомнению. [c.25]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...