Учебное пособие по коллоидной химии Казань 2015 1

4.1. Рассеяние света (опалесценция)
 
 
Светорассеяние принадлежит к дифракционным явлениям, обуслов-
ленным неоднородностями среды, размеры которых меньше длины волны 
проходящего света. При рассеянии света энергия лучей, падающих на час-
тицы, не переходит в тепловую энергию, а снова испускается ими в разных 
направлениях. Рассеянный свет можно наблюдать визуально. На это обра-
тили внимание еще М.В. Ломоносов, затем Фарадей (1857 г.) и Тиндаль 
(1869 г). Если бесцветный золь наблюдать в проходящем свете, то он ка-
жется прозрачным, а если в боковом свете, то мутным. При этом луч света, 
проходя через золь, оставляет в нем светлую полосу. Это явление называ-
ется опалесценцией. Дж. Тиндаль установил, что если стакан с золем уста-
новить на темном фоне и сбоку направить на него пучок света, то внутри 
золя можно увидеть расширяющийся и светящийся голубоватым светом 
конус (конус Тиндаля). Схема опыта Тиндаля приведена на рис. 6. В лабо-
раторной практике его широко используют в качестве теста для установле-
ния коллоидной природы растворов.
Рассеяние света наблюдается только тогда, когда длина световой 
волны λ больше размера частицы дисперсной 
фазы r, а расстояние между частицами боль-
ше длины световой волны. Если длина свето-
вой волны меньше диаметра частицы, то на-
блюдается отражение света, проявляющееся 
в виде мутности и отличающееся по своей 
природе от дифракции. Дифракционное рас-
сеяние света связано с влиянием электромаг-
нитного поля световой волны на электроны в 
рассеивающей частице, которые сначала воз-
буждаются, а затем, возвращаясь в нормаль-
ное состояние, излучают полученную энер-
гию в виде света той же частоты, причем 
произвольно в любых направлениях. Явление дифракционного рассеяния 
света имеет сложный характер и зависит от многих факторов. Его интен-
Рис. 6. Эффект Тиндаля 

---

28 
сивность зависит от поляризуемости частиц, их объема, способности про-
водить электрический ток, кроме того рассеяние света сопровождается из-
менением его поляризации. Существенные отличия имеет также дифрак-
ция света частицами, непроводящими и проводящими электрический ток.
Количественно рассеяние света описывается на основе двух теорий. 
Одна связана с именами Релея (Рэлея) и Ми, другая – Смолуховского, 
Эйнштейна и Дебая. Первую теорию рассеяния света разработал Релей 
(1871–1899 гг.). Это теория рассеяния света дисперсными системами, в ко-
торых частицы не поглощают свет, не окрашены и имеют сферическую 
форму, не проводят электрический ток, малы по сравнению с длиной вол-
ны падающего света (не более 0,1
λ) и отстоят друг от друга на достаточно 
большом расстоянии (разбавленная система). Свет рассеивается во всех 
направлениях. Для случая, когда оценивается интенсивность света I