散射光 编辑

光学名词

散射光散射光

散射光(scattering light)由于光子与物质分子相互碰撞,使光子的运动方向发生改变而向不同角度散射。散射光对荧光测定有干扰,必须采取措施消除。

基本信息

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中文名:散射光

外文名:scattering light

名词类型:物质现象

名词领域:光学

定义

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散射光当一束平行单色光照射在液体样品上时,大部分光线透过溶液,小部分由于光子和物质分子相碰撞,使光子的运动方向发生改变而向不同角度散射,这种光称为散射光(scattering light) 。

分类及影响

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光子和物质分子发生弹性碰撞时,不发生能量的交换,仅仅是光子运动方向发生改变,这种散射光叫做瑞利光(Rayleigh scattering light),其频率与入射光频率相同。

光子和物质分子发生非弹性碰撞时,在光子运动方向发生改变的同时,光子与物质分子发生能量的交换,光子把部分能量转移给物质分子或从物质分子获得部分能量,而发射出比入射光频率稍低或稍高的光,这种散射光叫做拉曼光(Raman scattering light)。

散射光对荧光测定有干扰,尤其是频率比入射光频率更低的拉曼光,因其频率与荧光频率接近,对荧光测定的干扰更大,必须采取措施消除。选择适当的激发频率可消除拉曼光的干扰。

消除方法

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瑞利光与入射光频率相同,主要是由溶剂,容器以及胶体散射形成,距离荧光峰较远,只要选择适当的频率,由单色器消除即可。

拉曼光发射频率与荧光频率相近,难区别,由空白溶剂产生。因为荧光频率不随着激发光的改变而改变,而拉曼光会改变,所以,只要采用频率较高的激发光进行激发,就可以避免。

举例说明

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(1)以硫酸奎宁为例,从图a可见,无论选择320或350mn为激发光,荧光峰总是在448nm,将空白溶剂分别在320及350mn激发光照射下进行测定。从图b可见,当激发光波长为320mn时,溶剂的拉曼光波长是360nm,对荧光测定无干扰;当激发光波长为350mn时,拉曼光波长是400nm,对荧光测定有干扰,因而应选择320mn为激发波长。

(2)三氯甲烷五种常用溶剂在不同频率激发光照射下拉曼光的频率,可供选择激发光频率或溶剂时参考。从表中可见,四氯化碳的拉曼光与激发光的频率极为相近,所以其拉曼光几乎不干扰荧光测定。而水、乙醇及环己烷的拉曼光频率较低,使用时必须注意。

溶剂

激发光(nm)

248

313

365

405

436

271

350

416

469

511

乙醇

267

344

409

459

500

环己烷

267

344

408

458

499

四氯化碳

320

375

418

450

氯仿

346

410

461

502

相关知识

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摄影照明光线有直射光和散射光之分。直射光为硬光、散射光为软光。 散射光为发光面积较大的光发出的光线。其典型的散射光是天空光。以及带柔光玻璃的灯具,环境反射光也大多是散射光。如水面、墙面、地面等。散射光的特征是光线软,受光面和背光面过渡柔合,没有明显的投影。因此对被摄对象的形体、轮廓、起伏表现不够鲜明。这种光线柔和,宜减弱对象粗糙不平的质感,使其柔化。用于拍人物老的显得年青些,年轻的显得漂亮些。

光线的选择,对勾画被摄对象的形状、体积、质地、轮廓等外部特征具有重要意义。在自然光照明条件下,有时只有散射光照明,只有单一的直射光照明是极少见的,大都是直射光和散射光混合光照明。

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