Dispersión de luzFisicoquímica de Polímeros

Fenómeno de dispersión de la luz

Luz blanca

rojo violeta

Rojo

Naranja

Amarillo

Verde

Azul

Índigo

VioletaPrisma

La dispersión de la luz es la separación de un rayo de luz en sus componentes debido a

su diferente índice de refracción

Obtención del espectro, al hacer pasar un rayo de luz solar a través del prisma

La medida de la luz dispersada da lugar a técnicas muy útiles tanto para partículas coloidales y macromoléculas.

• Estas técnicas son de dos tipos:

• Turbidimetría • Mide la disminución de luz transmitida

en una suspensión (detector en la misma dirección del haz de luz, A o T).

• Medidas de concentración.

• Nefelometría• Mide la luz dispersada en dirección

distinta a la luz emitida (ángulos entre 15 y 90o).

• Caracterización de forma y tamaño.

Dispersión de luz para macromoléculas

Se puede analizar de diferentes maneras:

Intensidad promedio (Estática)

(SLS, static light scattering)

Fluctuaciones en la intensidad (Dinámica)

(DLS, dynamic light scattering)

Dispersión de la luz estática

Efecto Tyndall (1854)

Se pueden detectar impurezas flotantes proyectando un rayo de luz a través del espacio ocupado por un gas o líquido.

El trayecto del rayo es visible en presencia de partículas suspendidas, mientras que en gases o líquidos limpios el espacio es ópticamente vacío,

Ya que la luz se dispersa al chocar contra las impurezas suspendidas.

Dispersión de Rayleigh (1871)

Es la dispersión de la luz visible o cualquier otra radiación electromagnética por partículas cuyo tamaño es mucho menor que la longitud de onda de los fotones dispersados.

• La dispersión de Rayleigh es el resultado de la polarización eléctrica de las partículas.

• El fotón incidente induce un dipolo oscilante en la nube electrónica.

• Al cambiar el dipolo, la energía se irradia-dispersa en todas direcciones.

Ley de Rayleigh

El grado de dispersión de Rayleigh, depende del tamaño de las partículas y de la longitud de onda de la luz, en concreto, del coeficiente de dispersión.

La intensidad I de la luz dispersada por una pequeña partícula en un haz de luz de longitud de onda λ e intensidad I0 viene dada por:

R es la distancia a la partícula,

θ es el ángulo de dispersión,  (1)

n es el índice de refracción de la partícula

d es el diámetro de la partícula.