§24.1. Особенности оптических свойств дисперсных систем
Особые оптические свойства дисперсных систем обусловлены дисперсностью и гетерогенностью. На оптические свойства таких систем оказывают существенное влияние структура, размер и форма частиц, что позволяет использовать исследование их свойств для изучения частиц в широком интервале дисперсности - от невидимых в оптический микроскоп до грубодисперсных.
Прохождение света через дисперсную систему сопровождается преломлением, поглощением, отражением и рассеянием. Преобладание какого-то из этих явлений зависит от соотношения между длиной волны падающего света и размером взвешенных частиц. Например, отражение света возможно, если размеры частиц превышают длину волны. В грубодисперсных системах (а >10-5 м) размер частиц превышает длину волны видимой части спектра (400-700 нм), что способствует отражению света от их поверхности. В коллоидно-дисперсных системах - с частицами соизмеримыми или значительно меньшими, чем длина волны видимого света - преобладает другие явление - светорассеяние.
§24.2. Рассеяние света
Рассеяние света свойственно любой среде, но наиболее интенсивное светорассеяние происходит, если свет проходит через дисперсную систему, состоящую из частиц с размерами меньше длины волны падающего света и удаленными друг от друга на расстояния, также значительно превосходящие длину волны. В этом случае происходит дифракция, т.е. световой луч, встречая на своем пути частицу, как бы огибает ее и несколько изменяет свое направление. Явление светорассеяния присуще
многим дисперсным системам, но особенно коллоидно-дисперсным, или ультрамикрогетерогенным, с размером частиц 10-7-10-9 м.
В коллоидных растворах светорассеяние проявляется в виде опалесценции - матового свечения, чаще всего голубоватых оттенков, которое можно наблюдать при боковом освещении бесцветного золя на темном фоне. При этом, если тот же золь рассматривать в прямом проходящем свете, он может иметь красновато-желтую окраску. Опалесценция является следствием рассеяния света вследствие его дифракции в микронеоднородной дисперсной системе. Опалесценцию следует отличать от явления флуоресценции - свечения некоторых истинных молекулярных растворов некоторых красителей в проходящем свете. Причиной флуоресценции является внутримолекулярное возбуждение, причем окраска прошедшего через раствор света получается другой, отличной от окраски падающего возбуждающего света.