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1、溶胶：分散的一部分是由微小的粒子或液滴所组成，分散介质粒子粒径在1-100nm之间的分散系。,logo,分类：按照分散剂状态不同分为：气溶胶以气体作为分散介质的分散体系。其分散相可以是气相、液相或固相。液溶胶以液体作为分散介质的分散体系。其分散相可以是气相、液相或固相。固溶胶以固体作为分散介质的分散体系。其分散相可以是气相、液相或固相。,溶胶,光学性质,Tyndall（丁达尔）效应 光散射现象 Rayleigh（瑞利）公式 乳光计原理 浊度 超显微镜,丁达尔效应,1869年Tyndall发现，若令一束会聚光通过溶胶，从侧面（即与光束垂直的方向）可以看到一个发光的圆锥体，这就是Tyndall效应
2、。其他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。,Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。,光通过不同分散相的现象（1）当光束通过粗分散系统，由于分散相的粒子大于入射光的波长，主要发生反射或折射现象，使系统呈现混浊。（2）当光速通过胶体溶液，由于分散相粒子的半径一般在1100nm之间，小于入射光的波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱，出现丁达尔现象。（3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。Tyndall效应实际上已成为判别溶胶与分子溶液的最简便的方法。,光散射现象,当光束通过分散体系时，一部分自由地通过，一部分被吸收
3、、反射或散射。可见光的波长约在400700 nm之间。（1）当光束通过粗分散体系，由于粒子大于入射光的波长，主要发生反射，使体系呈现混浊.（2）当光束通过胶体溶液，由于胶粒直径小于可见光波长，主要发生散射，可以看见乳白色的光柱（3）当光束通过分子溶液，由于溶液十分均匀，散射光因相互干涉而完全抵消，看不见散射光。,光散射现象,左：胶体 丁达尔效应,右：粗分散相 光的散射,自然界中的光散射现象,蓝天、白云、晓霞、彩虹、雾中光，曙光的传播等等常见的自然现象中都包含着光的散射现象。,互动提问,各位大哥哥姐姐，麻烦帮我解释一下天空为神马是蓝色的？,点此获知答案,光散射的本质,光是一种电磁波，照射溶胶时，
4、分子中的电子分布发生位移而产生偶极子，这种偶极子像小天线一样向各个方向发射与入射光频率相同的光，这就是散射光。分子溶液十分均匀，这种散射光因相互干涉而完全抵消，看不到散射光。溶胶是多相不均匀体系，在胶粒和介质分子上产生的散射光不能完全抵消，因而能观察到散射现象。,瑞利散射,瑞利散射 关于光散射的科学观察约从19世纪中叶开始,其中J.廷德耳(1869)的工作有重要作用,因此也常把光的散射现象称为廷德耳效应。这之后，瑞利于1871年假设物质中存在着远小于波长的微粒而导出了散射现象的规律，可以很好地解释天空的蓝色和落日的红色。这种散射光的频率与入射光相同，散射光的光强度与入射光的波长四次方成反比,且
5、各方向的散射光强是不一样的称为瑞利散射。,Rayleigh（瑞利）公式,1871年，Rayleigh（瑞利）研究了大量的光散射现象，对于粒子半径在47nm以下的溶胶，导出了散射光总能量的计算公式，称为Rayleigh公式：,式中：A 入射光振幅，单位体积中粒子数 入射光波长，每个粒子的体积 分散相折射率，分散介质的折射率,乳光剂原理,请输入内容,当分散相和分散介质等条件都相同时，Rayleigh公式可改写成：,当入射光波长不变，,代入上式可得：,保持浓度相同，,保持粒子大小相同,如果已知一种溶液的散射光强度和粒子半径（或浓度），测定未知溶液的散射光强度，就可以知道其粒径（或浓度），这就是乳光计
6、。,浊度（turbidity）,超显微镜的特点,普通显微镜分辨率不高，只能分辨出半径在200 nm以上的粒子，所以看不到胶体粒子。,超显微镜分辨率高，可以研究半径为5150 nm的粒子。但是，超显微镜观察的不是胶粒本身，而是观察胶粒发出的散射光。是目前研究憎液溶胶非常有用的手段之一。,超显微镜,亦称暗视野显微镜。超过普通光学显微镜的析像能力，能观察到0.0040.2 微米微粒子的光学显微镜。由于特别设计的遮光板，各种型号的聚光镜与数值孔径小的物镜或限制式物镜的配合，遮断了直接照明光，只观察到碰上微粒子后的反射光或散射光。能看到生物的细微结构或胶体粒子的存在。另外还有在显微镜的光轴上直角地将微光
7、束直接照射到实验材料上的方法。,超显微镜的类型,1.狭缝式 照射光从碳弧光源射击，经可调狭缝后，由透镜会聚，从侧面射到盛胶体溶液的样品池中。,超显微镜的目镜看到的是胶粒的散射光。如果溶液中没有胶粒，视野将是一片黑暗,超显微镜的类型,2.有心形聚光器 这种超显微镜有一个心形腔，上部视野涂黑，强烈的照射光通入心形腔后不能直接射入目镜，而是在腔壁上几经反射，改变方向，最后从侧面会聚在试样上。,目镜在黑暗的背景上看到的是胶粒发出的的散射光。,超显微镜的用途,从超显微镜可以获得哪些有用信息？,（1）可以测定球状胶粒的平均半径。,（2）间接推测胶粒的形状和不对称性。例如，球状粒子不闪光，不对称的粒子在向光面变化时有闪光现象。,（3）判断粒子分散均匀的程度。粒子大小不同，散射光的强度也不同。,（4）观察胶粒的布朗运动、电泳、沉降和凝聚等现象。,谢谢,
