Практическое руководство к лабораторным работам по коллоидной химии. Горбачук В.В - 42 стр.

                           Рассеяние света

      Рассеянием света коллоидными растворами первым занимался
Тиндаль (1868). Он обнаружил, что при боковом освещении пучком
сходящихся лучей кюветы с коллоидным раствором на темном фоне в
зоне прохождения световых лучей наблюдается свечение с синеватым
оттенком (т.н. конус Тиндаля). Впоследствие это свечение было названо
опалесценцией, а сам эффект - эффектом Тиндаля. Эффект Тиндаля
наблюдается для многих коллоидных систем. Так, мутность дымов и
туманов, например, обусловлена рассеянием света. Рассеянием
солнечного света атмосферой или морской водой, которые тоже являются
коллоидными системами, объясняется голубой цвет неба и морской воды.
      Рассеянный свет распространяется во всех направлениях, включая
и направление, образующее с падающим лучом угол 180о. Интенсивность
рассеянного света в разных направлениях различна и зависит, в основном,
от размера коллоидных частиц, на которые попадает световой луч. Если
частицы весьма малы по сравнению с длиной волны, то больше всего
света рассеивается под углами 0 и 180о к лучу, падающему на частицу.
Если частицы сравнительно велики (но все же меньше длины световой
волны), то максимальное количество света рассеивается в направлении
падающего луча.
      Теоретически эффект Тиндаля был обоснован Рэлеем. Он сумел
вывести уравнение, связывающее интенсивность рассеиваемого света Jp с
интенсивностью падающего света Jo для случая сферических частиц, не
поглощающих света и не проводящих электрического тока, и имеющих
намного меньшие размеры по сравнению с длиной падающей волны в
разбавленных растворах:
                                           2
                                   n12 - n22 Сv2
                       Jp = 24π3 Jo
                                   n12 + 2n22 λ4d

где Jo - интенсивность падающего света, Jp - интенсивность рассеянного
света, v - объем частицы, C - весовая концентрация вещества дисперсной
фазы, d - плотность вещества дисперсной фазы, n1 и n2 - показатели
преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды, λ - длина волны
падающего света.
       Рассмотрим зависимость Jp от различных параметров:
       1) уравнение Рэлея показывает, что интенсивность рассеянного
света пропорциональна интенсивности падающего света (Jp ~ Jo).
       2) Величина Jp резко возрастает с увеличением разности в
показателях преломления (n1 - n2). Так как для золей разница в
показателях преломления дисперсной фазы и дисперсионной среды
велика, то велико и их светорассеяние.
       3) Интенсивность светорассеяния пропорциональна весовой
концентрации частиц. Запишем уравнение Рэлея сокращенно: