©Ulm University 2012, Othmar Marti
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Skripte]
23 Lichtstreuung an Lösungen und Suspensionen
23.1 Lernziele
Die quantitative Beschreibung der Lichtstreuung an Lösungen und kolloidalen
Suspensionen erlaubt die Messung von mittleren Teilchengrößen und Teil chenformen.
Neben dem Ziel, die physikalischen Grundlagen für die Lichtstreuung zu erarbeiten,
erhält man einen Einblick in Methoden zur Messung von Licht geringer Intensität mit
Lichtchopper, Photomultiplier und Lock-in-Verstärker.
23.2 Lernziele
- Wechselwirkung von Licht mit Materie, Rayleighstreuung,
Dipolcharakteristik, Debye-Streutheorie, Zimm-Plot
- Fluktuationen bei Lösungen im thermodynamischen Gleichgewicht
- Einfluß von Teilchengröße und -form auf das Streuverhalten.
- Fehlerquellen der Meßanordnung
- Arbeitsweise von Laser, Photomultiplier und Lock-in-Verstärker
23.3 Aufgaben
23.3.1 Erster Versuchstag
Kennenlernen der Apparatur,
Messung der Primärstrahlintensität I0 mit Graufiltern
Bestimmung des Laserstrahlprofils
(Messung des Streulichts an einem Lösungsmittel zur Erfassung der apparativen
Untergrundstreuung.)
23.3.2 Zweiter Versuchstag
Konzentrations- und winkelabhängige Messungen an Makromolekülen in Lösung.
(Aufnehmen eines Zimmplots)
23.4 Literatur
zur Einarbeitung
-
Hiemenz P.C.:
- Principles of Colloid and Surface Chemistry Dekker, N.Y., 1977,
Kap. 5
-
Springer, J.:
- Einführung in die Theorie der Lichtstreuung (beim Betreuer
erhältlich)
-
Hoppe, W. et al.:
- Biophysik, Ein Lehrbuch Springer, Berlin 1977, S.87 ff.
zur Klärung spezieller Probleme:
-
Kerker, M.:
- The Scattering of Light and Other Electromagnetic Radiation AP,
NY, 1969
-
Huglin, M.B.:
- Lightscattering from Polymer Solutions AP, London 1972
-
Tanford, C.:
- Physical Chemistry of Macromolecules Wiley, NY, 1961
-
Greschner, G.S.:
- Maxwellgleichungen, Band 2: Lichtstreuung an Molekülen
Hüthig & Wepf, Heidelberg, 1981
zu den Instrumenten
-
Kohlrausch
- Praktische Physik
-
E. Jonus
- Meßgeräte, Meßvefahren, Meßsysteme (Teil II)
23.5 Daten zur Auswertung
Brechungsindexinkrement dn∕dc für Polystyrol im aktuellen Lösungsmittel siehe
Aushang am Versuch
Abstand Streuvolumen - Photomultiplier
Breite des Beobachtungsspaltes
Wellenlänge des He-Ne Lasers 632.8 nm
Hinweis:Für den Umgang mit dem Versuchsaufbau sind die Laserschutzvorschriften
zu beachten. Eine Belehrung durch den Betreuer ist dringend erforderlich.
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