ГОСТ Р 8.774—2011
п — показатель преломления взвеси;
^ — длина волны зондирующегоизлучения в вакууме.
В зависимости от угла 0пространственный масштаб Л изменяется в диапазоне от >0/(2л) при 0= л
и до размеров, ограниченных реальными условиями эксперимента при о =0.005 рад.
Схема, иллюстрирующая процесс рассеяния света, и векторная диаграмма, характеризующая
процесс рассеяния, приведены на рисунке 1.
Контролируемая
среда
Рассеянный свет
Падающий свет
характеризуемые векторомq
к0- векторпадающегосвета; ks- векторрассеянногосвета; q- векторрассеяния
Рисунок 1— Схема ивекторнаядиаграмма, иллюстрирующиепроцессрассеяния света
Спонтанное возникновение и последующая релаксация пространственных флуктуаций показате
ля преломления взвеси к равновесному значению приводят к временной зависимости интенсивности
рассеянного света /(f). Скорость релаксации О/Л = 0д/2я этих флуктуаций зависит от коэффициента
диффузии D. а характерное время релаксации
tq
определяют изсоотношения
to = 1®Q2-(2)
Какправило, изменение интенсивности рассеянногосвета /(f) представляетсобой стохастический
стационарный процесс, выражаемый автокорреляционной функцией;
G(
t
) =
a m t -
Т)> = lim
±
} /(/)/(/ - T
)dt,
(3)
0
гдеAf — время усреднения (интегрирования);
т— время корреляции;
/(t-z) интенсивностьрассеянного света за время (f- z).
При наличии броуновского движения в взвеси автокорреляционная функция G(z)имеетвид:
G(z) = a exp (-2г/то) ♦ Ь.(4)
гдеа =(/2(t)) иЬ= (/(f))2— экспериментально определяемые константы (угловые скобки (> обозначают
усреднение по времени);
z— время корреляции;
т0 — характерное время релаксации.
На рисунке2 приведен типичный видавтокорреляционной функции G(r).
Зная характерное время релаксации т0 из анализа автокорреляционной функции, определенной
поформуле(4). рассчитываютзначениекоэффициентадиффузииОизформулы (2). Размер наночастиц
d рассчитывают по формуле Стокса — Эйнштейна:
d -
Згт ч D
(5)
где кБ — константа Больцмана; Т— абсолютная температура и п — динамическая вязкость взвеси.
з