Cтраница 3
В традиционном градиентном методе создают искусственно градиент концентрации и изучают релаксацию градиента со временем. В более современных методах изучают динамику рассасывания тепловых флуктуации концентрации. К таким методам относятся метод квазиупругого рассеяния света, нейтронного спинового эха, специальная техника ЯМР в импульсном градиенте магнитного поля. [31]
Квазиупругое рассеяние связано с эффектом отдачи рассеивающих ядер, наличием в жидкости низкоэнергетических диффузионных движений. Строго говоря, оно является неупругим рассеянием, но только с малыми передачами энергии. При переходе от жидкости к кристаллу квазиупругое рассеяние трансформируется в чисто упругое. Неупругое рассеяние нейтронов связано с обменом энергией между нейтронами и атомами или молекулами, совершающими колебания и заторможенные вращения и трансляции. По сравнению с диффузионным колебательное движение характеризуется более высокой энергией. [32]
Отметим, что при 25 С экспериментальная величина ( R2) адекватно описывается с помощью непрерывной диффузии в течение времени, превышающего 3 - Ю 12 с, а не более коротких промежутков. По-видимому, при 75 С непрерывная диффузия устанавливается приблизительно за 10 - 12 с. Таким образом, эти результаты подтверждают вывод, сделанный в результате исследований квазиупругого рассеяния нейтронов, что при умеренных температурах молекулы воды остаются вблизи положений временного равновесия относительно долгое время, прежде чем они испытывают диффузионные перемещения. [33]
Эта функция описывает также диффузионное движение частиц и, таким образом, содержит информацию о динамике исследуемого вещества. На рис. 2.19 приведена характерная зависимость числа рассеянных нейтронов от длины волны. Кривая N ( X) условно может быть разделена на две части, первая из них соответствует неупругому, а вторая - квазиупругому рассеянию нейтронов. [34]
Настоящая коллективная монография содержит 13 обзорных статей по ряду новых методов исследования структуры и свойств полимеров. Теоретические основы этих методов достаточно сложны, что отражает объективно существующую тенденцию: каждый новый шаг в познании тайн природы дается, как правило, с большим трудом, чем предыдущий. То же самое можно сказать и в отношении инструментальной части методов, которая в большинстве случаев опирается на различные приборы промышленного производства. Описываемые в книге методы часто могут дать качественно новую информацию, а следовательно, заслуживают того, чтобы ими заниматься и их развивать. К таким1 методам относятся, например, акустическая эмиссия полимеров, находящихся под нагрузкой, масс-спектроскопия напряженных полимерных образцов, бриллюэновское рассеяние и квазиупругое рассеяние лазерного света в полимерных системах. Весьма изящной выглядит конструкция нанотензилометра, позволяющего изучать процесс растяжения полимерного монокристалла. В книге проводится обсуждение и других методов, пока еще сравнительно мало распространенных, но явно заслуживающих пристального внимания физиков и химиков, работающих в области высокомолекулярных соединений. [35]
Напротив, возможности классического метода определения коэффициента диффузии ограничены из-за низкой точности и длительности процедуры измерений. Обсуждаемый в данной главе метод квазиупругого рассеяния лазерного света ( КРЛС), который также называют динамическим рассеянием света [1], включает в себя ряд частных методик, в том числе оптическое смешение, оптическое гомодиниро-вание или гетеродинирование, световое биение, фотонную корреляцию и спектроскопию флуктуации интенсивности. В данной главе критически обсуждается возможность использования метода КРЛС для характеристики полимерных структур в растворе. Рассматриваемые структурные параметры связаны с размерами макромолекул, их конформациями, степенью ассоциации или межмолекулярным упорядочением в растворе. В главе приводится краткое описание теоретических основ метода квазиупругого рассеяния света, а также современной аппаратуры для наблюдения динамического рассеяния лазерного света. Обсуждаются также новые данные по исследованию структуры растворов полимеров с помощью этого метода. Параметры, рассматриваемые в данной главе, связаны с гидродинамикой растворов макромолекул, поскольку информация, получаемая в этих исследованиях, характеризует движение макромолекул в растворе. Информация о размерах макромолекул определяется поэтому такими свойствами, как проницаемость, деформируемость ( связанная с гидродинамическими взаимодействиями участков цепи и степень сольватации. Эти исследо вания дают информацию о радиусе действия межмолекулярных взаи модействий, природе межмолекулярного силового поля и наличш переплетения клубков гибкоцепных полимеров. [36]