Dynamiczne rozpraszanie światła – charakterystyka
Technika analityczna pozwalająca na określenie dyspersyjności oraz pomiar wielkości cząstek nazywamy dynamicznym rozpraszaniem światła (ang. dynamic light scattering, DLS) lub korelacyjną spektroskopią fotonów (ang. photon correlation spectroscopy, PCS). Technika ta do pomiarów wykorzystuje oddziaływanie wiązki światła laserowego z materią. Wiązka lasera padająca na próbkę ulega rozproszeniu, czyli zmianie kierunku rozchodzenia się światła. Rozproszenie światła jest bardziej jednorodne, jeśli w próbce występują mniejsze cząsteczki.
Fizyczne podstawy dynamicznego rozpraszania światła
Zjawisko dynamicznego rozpraszania światła jest metodą pomiaru ruchów Browna cząstek materii. Mierzone jest natężenie światła odbijanego przez próbkę i związane jest z falową naturą światła. Wiązka światła oddziałując z próbką powoduje drgania i promieniowanie rozproszone, czyli wypromieniowanie wtórnych fal elektromagnetycznych. Wyróżnia się sprężyste rozproszenie światła, w wyniku którego nie następuje zmiana energii światła oraz niesprężyste, podczas którego energia światła ulega zmianie. Zjawisko rozpraszania światła powiązane jest również z dyspersją, interferencją i dyfrakcją.
Zastosowanie dynamicznego rozpraszania światła
Dynamiczne rozpraszanie światła umożliwia pomiar wielkości nanocząstek i badanie procesów zachodzących w czasie. Znajduje zastosowanie w technikach teledetekcyjnych oraz w realistycznym opisie powierzchni w grafice komputerowej. Jednym z bardziej powszechnych zastosowań jest pomiar wielkości cząstek. Wykorzystywany jest w optyce polimerów oraz mikrofizyce chmur do określenia wielkości kropli. W cytometrii przepływowej dynamiczne rozpraszania światła wykorzystywane jest do analizy wielkości i kształtu oraz właściwości optycznych cząstek.