基本介紹
- 中文名：動態光散射
- 外文名：dynamic light scattering
- 優點：不干擾不破壞體系原有狀態的優點
- 用途：確定質點的大小
原理,特性,實現,套用,
原理
膠體質點產生的散射光的頻率可因散射質點的運動而與入射光頻率有微小差異，這種小幅度頻移會引起散射光強度隨時間的漲落。顯然，散射光強度漲落的快慢與照射質點的運動形式有關。光散射的測量可以了解質點的動態性質，故稱為動態光散射。單色性很強的雷射束出現才使研究動態光散射成為可能，故也常稱為雷射光散射。衡量散射光強度漲落過程用光強相關函式，故動態光散射也稱光子相關譜(photon correlation spectroscopy)。
特性
具有不干擾不破壞體系原有狀態的優點，對於多分散體系還能提供關於質點大小分布的信息。
實現
動態光散射技術（dynamic light scattering，DLS）是指通過測量樣品散射光強度起伏的變化來得出樣品顆粒大小信息的一種技術。之所以稱為“動態”是因為樣品中的分子不停地做布朗運動，正是這種運動使散射光產生都卜勒頻移。動態光散射技術的工作原理可以簡述為以下幾個步驟：首先根據散射光的變化，即都卜勒頻移測得溶液中分子的擴散係數D，再由D=KT/6πηr可求出分子的流體動力學半徑r，(式中K為玻爾茲曼常數，T為絕對溫度，η為溶液的粘滯係數),根據已有的分子半徑-分子量模型，就可以算出分子量的大小。
光在傳播時若碰到顆粒，一部分光會被吸收，一部分會被散射掉。如果分子靜止不動，散射光發生彈性散射時，能量頻率均不變。但由於分子不停地在做雜亂無章的布朗運動，所以，當產生散射光的分子朝向監測器運動時，相當於把散射的光子往監測器送了一段距離，使光子較分子靜止時產生的散射光要早到達監測器，也就是在監測器看來散射光的頻率增高了；如果產生散射的分子逆向監測器運動，相當於把散射光子往遠離監測器的方向拉了一把，結果使散射光的頻率降低。日常生活中，但我們聽到救護車由遠而近時，聲音的頻率越來越高，也是同樣的道理。實際上我們可以根據聲音頻率變化的快慢來判斷救護車運動的速度。
光散射技術就是根據這種微小的頻率變化來測量溶液中分子的擴散速度。由D=KT/6πηr可知，當擴散速度一定時，由於實驗時溶劑一定，溫度是確定的，所以擴散的快慢只與流體動力學半徑有關。蛋白質多方面的性質都直接和它的大小相關。因此，光散射廣泛套用與蛋白質及其它大分子的理化性質研究。
套用
1）通過測定平動擴散係數來確定質點的大小。
2）當化學反應中涉及到擴散係數有明顯變化時，觀測體系線寬隨反應時間的變化，可以測定反應速度常數。
3）電泳光散射。
4）低界面張力的測定。
