Физические методы исследования полимеров. Шестаков А.С. - 43 стр.

                                        43
т е рфе ре нц ии паралле льных луч е й иллю ст рируе т ся на рис.40. К рист алли-
ч е скую ре ш ё т ку мож но рассмат рив ат ь каксост оящую из различ ных плос-
кост е й, проходящих ч е ре з ат омы ре ш ё т ки и от ст оящих друг от друга на
расст ояние d. К аж дый узе л, показанный на схе ме , рассмат рив ае т сякакис-
т оч ник нов ых коле баний, создаю щих от раж ё нные луч и. И нт е нсив ност ь
слож е ния (инт е рфе ре нц ии) луч е й, от раж ё нных от паралле льных плоско-
ст е й, максимальна в т ом случ ае , когда разниц а в расст ояниях, пройде нных
луч ами, сост ав ляе т ц е лое ч исло длин в олн (nλ). Э т о услов ие в ыполняе т ся
т олько дляуглов θ, опре де ляе мых по формуле В ульфа-Б рэгга:
                                      nλ = 2 d sinθ,
где n – ц е лые ч исла (1,2,3 и т .д.), назыв ае мые порядком от раж е ния; λ -
длина в олны падаю ще го излуч е ния.
         Д ля т рё хме рной ре ш ё т ки с пе риодом иде нт ич ност и в каж дом на-
прав ле нии (т о е ст ь для крист аллич е ской ре ш ё т ки ре ального иссле дуе мого
объ е кта) долж ны в ыполнят ься т ри дифракц ионных услов ия, опре де ляю -
щие знач е ния т рё х углов θ1, θ2 и θ3. Ре ш е ние сист е мы урав не ний от крыв а-
е т принц ипиальную в озмож ност ь в ыч исле ния пе риода иде нт ич ност и d.
Т ак, е сли используе т ся монохромат ич е ское излуч е ние с изв е ст ной длиной
в олны λ и экспе риме нт ально опре де ле ны углы θ, в кот орых максимальна
инт е нсив ност ь рассе янного излуч е ния, т о d ле гко находит ся по формуле
В ульфа-Б рэгга.
         С т руктурная упорядоч е нност ь располож е ния макромоле кул и их
ч аст е й обуслов лив ае т суще ст в ов ание не скольких уров не й пе риодич ност и,
характе ризуе мых св оими разме рами (в е лич иной пе риода). В полиме рах
различ аю т т ри основ ных т ипа упорядоч е нност и: малый пе риод, ш аг спи-
рали (пе риод иде нт ич ност и в доль ц е пи) и больш ой пе риод.
         М алый пе риод – эт о разме ры эле ме нт арной крист аллографич е ской
ре ш ё т ки, т о е ст ь наиме ньш е го ст руктурного эле ме нт а («кирпич ика»), пу-
т ё м различ ных соч е т аний кот орых пост рое ны в се крист аллич е ские т е ла.
         Ре гулярно пост рое нные макромоле кулы с боков ыми заме ст ит е лями
принимаю т в прост ранст в е конформац ии спирали с пост оянным по длине
ш агом. Ш аг спирали характе ризуе т пе риодич ност ь в доль ц е пи и име е т
разме ры порядка не скольких де сят ков ангст ре м. Ш аг спирали – спе ц ифи-
ч е ская характе рист ика макромоле кулы опре де лё нного химич е ского ст рое -
ния.
         О собый т ип упорядоч е нност и, характе рный т олько для полиме ров ,
св язан с ч е ре дов ание м в ч аст ич но крист аллич е ском, и в особе нност и ори-
е нт иров анном, полиме ре област е й больш е го и ме ньш е го порядка, в пре де -
ле – аморфных и крист аллич е ских уч аст ков . Появ ляю щие ся при эт ом т ак
назыв ае мые больш ие пе риоды характе ризую т ся разме рами в сот ни ангст -
ре м.
         Трё м т ипам пе риодич ност и ст руктуры полиме ров соот в е т ст в ую т ха-
ракте рные в е лич ины углов θ, в кот орых в озникаю т максимумы рассе яния.
Д ля малого пе риода и ш ага спирали с пе риодами, рав ными от 1 до ≈20 Å ,