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散射光

鎖定
散射光(scattering light)由於光子與物質分子相互碰撞,使光子的運動方向發生改變而向不同角度散射。散射光對熒光測定有干擾,必須採取措施消除。
中文名
散射光
外文名
scattering light
名詞類型
物質現象
名詞領域
光學

散射光定義

散射光當一束平行單色光照射在液體樣品上時,大部分光線透過溶液,小部分由於光子和物質分子相碰撞,使光子的運動方向發生改變而向不同角度散射,這種光稱為散射光(scattering light) 。 [1] 

散射光分類及影響

光子和物質分子發生彈性碰撞時,不發生能量的交換,僅僅是光子運動方向發生改變,這種散射光叫做瑞利光(Rayleigh scattering light),其頻率與入射光頻率相同。
光子和物質分子發生非彈性碰撞時,在光子運動方向發生改變的同時,光子與物質分子發生能量的交換,光子把部分能量轉移給物質分子或從物質分子獲得部分能量,而發射出比入射光頻率稍低或稍高的光,這種散射光叫做拉曼光(Raman scattering light)。
散射光對熒光測定有干擾,尤其是頻率比入射光頻率更低的拉曼光,因其頻率與熒光頻率接近,對熒光測定的干擾更大,必須採取措施消除。選擇適當的激發頻率可消除拉曼光的干擾。 [2] 

散射光消除方法

瑞利光與入射光頻率相同,主要是由溶劑,容器以及膠體散射形成,距離熒光峯較遠,只要選擇適當的頻率,由單色器消除即可。
拉曼光發射頻率與熒光頻率相近,難區別,由空白溶劑產生。因為熒光頻率不隨着激發光的改變而改變,而拉曼光會改變,所以,只要採用頻率較高的激發光進行激發,就可以避免。 [1] 

散射光舉例説明

(1)以硫酸奎寧為例,從圖a可見,無論選擇320或350mn為激發光,熒光峯總是在448nm,將空白溶劑分別在320及350mn激發光照射下進行測定。從圖b可見,當激發光波長為320mn時,溶劑的拉曼光波長是360nm,對熒光測定無干擾;當激發光波長為350mn時,拉曼光波長是400nm,對熒光測定有干擾,因而應選擇320mn為激發波長。
(2)三氯甲烷五種常用溶劑在不同頻率激發光照射下拉曼光的頻率,可供選擇激發光頻率或溶劑時參考。從表中可見,四氯化碳的拉曼光與激發光的頻率極為相近,所以其拉曼光幾乎不干擾熒光測定。而水、乙醇及環己烷的拉曼光頻率較低,使用時必須注意。 [3] 
溶劑
激發光(nm)
248
313
365
405
436
271
350
416
469
511
乙醇
267
344
409
459
500
環己烷
267
344
408
458
499
四氯化碳
320
375
418
450
氯仿
346
410
461
502

散射光相關知識

攝影照明光線有直射光和散射光之分。直射光為硬光、散射光為軟光。 散射光為發光面積較大的光源發出的光線。其典型的散射光是天空光。以及帶柔光玻璃的燈具,環境反射光也大多是散射光。如水面、牆面、地面等。散射光的特徵是光線軟,受光面和背光面過渡柔合,沒有明顯的投影。因此對被攝對象的形體、輪廓、起伏表現不夠鮮明。這種光線柔和,宜減弱對象粗糙不平的質感,使其柔化。用於拍人物老的顯得年青些,年輕的顯得漂亮些。
光線的選擇,對勾畫被攝對象的形狀、體積、質地、輪廓等外部特徵具有重要意義。在自然光照明條件下,有時只有散射光照明,只有單一的直射光照明是極少見的,大都是直射光和散射光混合光照明。 [1] 
參考資料
  • 1.    分析化學 第七版 人民衞生出版社 李發美 2012-05
  • 2.    Ⅰ.濁點萃取—光譜分析法測定鎵 Ⅱ.熒光分析中溶劑散射光的影響 李宏亮 山西醫科大學 2009-05-12
  • 3.    激光在溶膠中的二次散射、反射式散射衰減和發散形散射光柱的教學觀察 李平; 劉科偉 化學通報 2015-11-18