Многоугольное рассеяние света
Многоугловое рассеяние света ( MALS ) описывает метод измерения света , рассеянного образцом под множеством углов. Он используется для определения как абсолютной молекулярной массы , так и среднего размера молекул в растворе путем обнаружения того, как они рассеивают свет . Чаще всего используется коллимированный луч от лазерного источника, и в этом случае метод можно назвать многоугловым рассеянием лазерного света ( МОЛС ). Вставка слова лазербыл предназначен для того, чтобы убедить тех, кто привык проводить измерения светорассеяния с помощью обычных источников света, таких как ртутно-дуговые лампы , в том, что теперь можно проводить измерения под малым углом. [ править ] До появления лазеров и связанных с ними тонких лучей узкой ширины ширина обычных световых лучей, используемых для таких измерений, препятствовала сбору данных при меньших углах рассеяния. В последние годы, поскольку все коммерческие приборы для рассеяния света используют лазерные источники, необходимость упоминать источник света была исключена, и повсюду используется термин MALS.
Термин «многоугловой» относится к обнаружению рассеянного света под разными дискретными углами, измеренному, например, одним детектором, перемещаемым в диапазоне, включающем определенные выбранные углы, или массивом детекторов, закрепленных в определенных угловых положениях. Представлено обсуждение физического явления, связанного с этим статическим рассеянием света , включая некоторые приложения, методы анализа данных и связанные с ним графические представления.
Измерение рассеянного света от освещенного образца составляет основу так называемого классического измерения светорассеяния . Исторически такие измерения проводились с помощью одного детектора [1] [2] , вращавшегося по дуге вокруг освещаемого образца. Первым коммерческим прибором (официально называемым «фотометром рассеяния») был фотометр светорассеяния Brice-Phoenix, представленный в середине 1950-х годов, а затем фотометр Sofica, представленный в конце 1960-х годов.
Измерения обычно выражались в виде рассеянной интенсивности или рассеянной освещенности. Поскольку сбор данных производился по мере того, как детектор располагался в разных местах на дуге, причем каждое положение соответствовало разным углам рассеяния, концепция размещения отдельного детектора в каждом интересующем угловом положении [3] была хорошо понятна, хотя и не реализованы на коммерческой основе [4] до конца 1970-х гг. Несколько детекторов с разной квантовой эффективностью имеют разный отклик и, следовательно, должны быть нормализованы в этой схеме. Интересная система, основанная на использовании высокочувствительной пленки, была разработана Бранстингом и Маллани [5] .в 1974 г. Это позволило зафиксировать на пленке весь диапазон интенсивностей рассеяния с последующим сканированием денситометром , дающим относительные интенсивности рассеяния. Традиционное тогда использование одного детектора, вращаемого вокруг освещенного образца с интенсивностью, собранной под определенными углами, было названо дифференциальным рассеянием света [6] после квантово-механического термина дифференциального сечения [ 7] σ (θ) , выраженного в миллибарнах / стерадиан. Измерения дифференциального сечения обычно производились, например, для изучения строения атомного ядра путем рассеяния на нем нуклонов, [8] таких как нейтроны. Важно различать дифференциальное светорассеяние и динамическое светорассеяние , оба из которых обозначаются инициалами DLS. Последнее относится к совершенно иному методу измерения флуктуаций рассеянного света из-за конструктивной и деструктивной интерференции, причем частота связана с тепловым движением, броуновским движением молекул или частиц в растворе или суспензии.
