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Rayleigh-StreuungZoomA-Z

Die elastische Streuung von Licht an Molekülen, deren Größe ca. 1/100 bis 1/20 der eingestrahlten Wellenlänge beträgt, nennt man Rayleigh-Streuung. Die Wellenlänge bleibt hierbei unverändert. Das gestreute Licht ist je nach Streuwinkel möglicherweise polarisiert. Das Abendrot lässt sich so beispielsweise dadurch erklären, dass wir nur das gestreute Licht in der Erdatmosphäre sehen und am Abend das direkte Sonnenlicht aufgrund des langen Weges durch die Atmosphäre die blauen Komponenten verloren hat und daher rot erscheint. Die Rayleighstreuung lässt sich durch die Rayleigh-Streuformel beschreiben:

Rθ=Is·r2I0·V0=2π2NAλ42(1+cos2θ)M·c
Legende
Rθ-Rayleigh-Verhältnis (abhängig vom Beobachtungswinkel)
θ-Beobachtungswinkel bezogen auf eingestrahlten Lichtstrahl
Is-Intensität der Streustrahlung
r-Abstand Messküvette - Detektor
I0-Intensität des eingestrahlten Lichts
V0-vom Detektor erfasstes Streuvolumen
NA-Avogadro-Zahl
λ-Wellenlänge des eingestrahlten Lichts (im Vakuum)
(dndc)-Brechungsindex-Inkrement
M-Molmasse des streuenden Moleküls
c-Konzentration der streuenden Moleküle

Siehe auch: Rayleigh-Verhältnis

Lerneinheiten, in denen der Begriff behandelt wird

Streuung von LichtLevel 130 min.

PhysikOptikWellenoptik

In dieser Lerneinheit geht es darum die Streuung von Lichtwellen vorzustellen, speziell die Rayleigh- und die Mie-Streuung. Deren Auswirkungen (z.B. Himmelsblau, Abendrot, Wolkenweiß etc.) werden genauso erläutert, wie einige weitere der wichtigsten Streuprozesse (Compton- und Raman-Streuung, Fluoreszenz).

Methoden zur Beobachtung von MolekülschwingungenLevel 230 min.

ChemieAnalytische ChemieIR/Raman-Spektroskopie

In diesem Kapitel werden die Methoden zur Beobachtung von Molekülschwingungen behandelt. Besondere Beachtung finden darin die IR- und Raman-Spektroskopie. Behandelt werden in diesem Abschnitt vor allem die Entstehung der Spektren und die Auswahlregeln zu den o.g. Methoden. Anhand einiger Animationen und Aufgaben kann das Wissen vertieft werden.

Lichtstreuungsmessung zur MolmassenbestimmungLevel 240 min.

ChemieMakromolekulare ChemiePolymeranalytik

Nach Erläuterung der Prinzipien der Lichtstreuungsmessungen an großen und kleinen Molekülen werden Durchführung und Auswertung der Messung beschrieben. Es wird gezeigt, dass man für kleine Moleküle nur Aussagen über die Molmasse, bei großen aus der Winkelabhängigkeit der Streulichtintensität auch über die Geometrie erhalten kann.