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光散射现象效应
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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、反射或散射。可见光的波长约在400~700 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，主要发生光散射现象效应
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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、反射或散射。可见光的波长约在400~700 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。
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Tyndall效应
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。可用来观察溶胶粒子的运动以及测定大小和形状。
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。其他分散体系也会产生一点散射光，但远不如溶胶显著。
溶胶
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Rayleigh公式
1871年，Rayleigh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：I0—入射光强　　　λ —入射光波长　　　n1，n2 —为分散介质和分散相的折射率　　　 —单位体积内的粒子数　　　V —单个粒子的体积。
适用条件：粒子小于入射光波长，非导电的球形粒子，粒子间的距离大，没有相互作用。
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说明：
1. 散射光总能量与入射光波长的四次方成反比。入
射光波长愈短，散射愈显著。所以可见光中，蓝、
紫色光散射作用强。
　日光中，短λ：蓝光，紫光－－侧面可见蓝紫光　　　长λ的有：红光，黄光－－透过光呈红橙色。
，则散射作
用亦愈显著。
　对于溶胶，是非均相，n 相差大，就强； 而真溶液（大分子溶液）为均相，就弱。
。应用此原理，可制成乳光计，用已知浓度去求未知胶体溶液的浓度。
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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。
3、超显微镜和粒子大小的测定
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超显微镜(ultramicroscope)
光源
狭缝
样品池
显微镜
狭缝式超显微镜：光源射出的光经可调狭缝后，由透镜会聚，从侧面射向样品池中的胶体溶液，可观察胶体粒子散射的光线。
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暗视野超聚光器
原理上，暗视野超聚光器是将从显微镜反光镜来的光线，通过环形缝隙进入聚光器，在聚光器内几经反射，最后从侧面射到样品池上，这样就呈现为暗背景测光照射的情况。
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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5~150 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。
d=/(2nsin)
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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。
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粒子大小的测定  设某溶胶浓度为c（kg/L)，用超显微镜测出该溶胶V体积内含有ν个粒子，则每个粒子质量为cV/ν ，若粒子半径为r，密度为ρ，则有：
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4 电子显微镜
显微镜分辨率d=/(2nsin)，人眼分辨率2×10-4m。1、 光学显微镜：与光的波长有关，最短到紫外，可放大到3500倍；2、 电子显微镜： 与电子波的波长有关，而此波长又与加速电位差有关，可调，λ可达到可见光的十万分之一，这样可放大到几十万倍。
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