Используя закономерности светорассеяния в соответствии с теорией Рэлея и ослабление светового потока в соответствии с законом Бугера-Ламберта-Бера,
рассчитайте радиус частиц дивинилстирольного латекса, если концентрация ла-
текса 0,4 г/л, длина волны падающего света равна 540 нм, оптическая плот-
ность А равна 0,203 в кювете длиной 4 см. Показатель преломления воды ра-
вен 1,333, плотность и показатель преломления дисперсной фазы равны
0,945 г/см3
и 1,653.
Для решения данной задачи мы будем использовать закономерности светорассеяния в соответствии с теорией Рэлея и закон Бугера-Ламберта-Бера.
Для начала, давайте разберемся с понятием оптической плотности (также известной как оптическая плотность пропускания) и формулой закона Бугера-Ламберта-Бера.
Оптическая плотность А определяется как логарифм отношения интенсивности падающего света к интенсивности прошедшего света через вещество.
Таким образом, мы можем записать формулу:
А = log(I0/I),
где А - оптическая плотность,
I0 - интенсивность падающего света,
I - интенсивность прошедшего света.
Затем, применяя закон Бугера-Ламберта-Бера, мы можем записать формулу ослабления светового потока через вещество:
А = α * c * l,
где А - оптическая плотность,
α - коэффициент ослабления светового потока,
c - концентрация вещества,
l - длина пройденного пути света через вещество.
Теперь перейдем к решению вашей задачи.
Для начала, найдем коэффициент ослабления светового потока для дивинилстирольного латекса.
Используя формулу для коэффициента ослабления, мы можем записать:
α = А / (c * l),
где
А = 0,203, - оптическая плотность,
c = 0,4 г/л, - концентрация латекса,
l = 4 см. - длина кюветы.
Подставим значения и рассчитаем коэффициент ослабления:
α = 0,203 / (0,4 * 4) = 0,203 / 1,6 = 0,126875.
Теперь мы можем использовать теорию Рэлея для расчета радиуса частиц дивинилстирольного латекса.
Важно учесть показатель преломления воды, плотность и показатель преломления дисперсной фазы.
Рэлей показал, что приближенный радиус частицы (R) можно рассчитать с помощью формулы:
R = (0,61 * λ) / (n * sin(θ)),
где
λ = 540 нм, - длина волны падающего света,
n = 1,333, - показатель преломления воды,
sin(θ) = (((n^2) - (n_f^2)) / ((n_p^2) - (n_f^2)))^0,5,
где
n_f = 1,653, - показатель преломления дисперсной фазы,
n_p = 1,333. - показатель преломления воды.
Таким образом, нам нужно рассчитать sin(θ) и подставить его в формулу для радиуса частицы.
Вычислим sin(θ):
sin(θ) = (((1,333^2) - (1,653^2)) / ((1,333^2) - (1,653^2)))^0,5
Далее, подставим значения и рассчитаем sin(θ):
sin(θ) = (((1,777^2) - (2,727^2)) / ((1,777^2) - (2,727^2)))^0,5 = (-6,096) / (-9,714)^0,5 = 0,699158...
Теперь подставим полученное значение sin(θ) в формулу для радиуса частицы и рассчитаем его:
R = (0,61 * 540 нм) / (1,333 * 0,699158...) = 329,82 нм.
Таким образом, радиус частиц дивинилстирольного латекса составляет примерно 329,82 нм.
Надеюсь, мое развернутое объяснение помогло вам понять и решить задачу. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их!