Lichtzerstreuung in Mischungen und Lösungen von Makromolekülen. Einfachstreuung und Mehrfachstreuung

Zusammenfassung

Bei einfallendem unpolarisiertem Licht der Intensität J ₀ streut das optisch isotrope Einzelmolekül mit der Polarisierbarkeit α in der Richtung ϑ zum einfallenden Strahl mit der Intensität J( _ϑ )

$$\frac{J\left( \vartheta \right)}{{{J}_{0}}}=\frac{16{{\pi }^{4}}}{\lambda _{0}^{4}{{R}^{2}}}\centerdot \frac{1+{{\cos }^{2}}\vartheta }{2}\centerdot {{\alpha }^{2}}$$

(VI,1)

wobei R den Abstand des Beobachters vom Molekül und λ ₀ die Lichtwellenlänge im Vacuum bedeuten (s. Bd. I, § 45). Bei ${{N}_{c{{m}^{3}}}}$ Molekülen in der Volumeneinheit kann die Streuintensität vom kleinen Volumen V einfach gleich

$$\frac{J\left( \vartheta \right)}{{{J}_{0}}}={{N}_{c{{m}^{3}}}}\centerdot V\centerdot \frac{16{{\pi }^{4}}}{\lambda _{0}^{4}{{R}^{2}}}\centerdot \frac{1+{{\cos }^{2}}\vartheta }{2}\centerdot {{\alpha }^{2}}$$

(VI,2)

und die Trübung

$$\tau ={{N}_{c{{m}^{3}}}}\centerdot \frac{128{{\pi }^{5}}}{3\lambda _{0}^{4}}\centerdot {{\alpha }^{2}}$$

(VI,2a)

gesetzt werden, wenn zwischen den an den einzelnen Molekülen gestreuten Lichtwellen keine festen Phasenbeziehungen bestehen, wie das z. B. in nicht zu komprimierten Gasen der Fall ist. Bei nicht isotroper Polarisierbarkeit ist

$$\tau ={{N}_{c{{m}^{2}}}}\centerdot \frac{128{{\pi }^{5}}}{3\lambda _{0}^{4}}\centerdot {{\alpha }^{2}}$$

(VI,3)

durch den Mittelwert für alle möglichen Orientierungen des Moleküls zu ersetzen¹

$$\frac{1}{30}\left[ \left( 4\alpha _{1}^{2}+2{{\alpha }_{1}}{{\alpha }_{2}}+9\alpha _{2}^{2} \right)+\left( 2\alpha _{1}^{2}+6{{\alpha }_{1}}{{\alpha }_{2}}+7\alpha _{2}^{2} \right){{\cos }^{2}}\vartheta \right]$$

(VI,3a)