Dispersión de la luz
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Dispersión de la luz
La dispersión de ondas de cualquier estructura puede proporcionar información sobre los detalles de la estructura siempre que la longitud de onda de las ondas no sea ni mucho menor ni mucho mayor que las características importantes de la estructura. Se utilizan varios tipos de ondas para estudiar las estructuras de los polímeros, incluidas las ondas de luz, los rayos X y las ondas asociadas con los electrones o neutrones según la mecánica de las ondas. De estas ondas, las más largas son las ondas de luz, que normalmente tienen longitudes de onda de aproximadamente 0,5 mm y, por lo tanto, pueden proporcionar información sobre estructuras que varían en tamaño de aproximadamente 0,05 a 5 mm. Los agregados de cristalitos en muchos polímeros se encuentran dentro de este rango de tamaños y, por lo tanto, pueden estudiarse mediante dispersión de luz. En el experimento de dispersión de luz de ángulo bajo más simple posible con un polímero sólido, se coloca una hoja delgada de polímero en ángulo recto con un rayo láser y se coloca un trozo de película fotográfica varios centímetros detrás del polímero, también en ángulo recto con el rayo láser, como se muestra en la figura. Un pequeño orificio en la película permite que el rayo láser no desviado pase a través de la película sin ennegrecerla. Después de un tiempo de exposición adecuado, la película se revela y el grado de ennegrecimiento en cualquier punto depende de la cantidad de luz dispersada en la dirección correspondiente. Si el láser es lo suficientemente potente, el patrón se puede observar en una habitación oscura directamente en una pantalla blanca que reemplaza la película. No es fácil convertir el ennegrecimiento de una película fotográfica en intensidad de luz, por lo que la película generalmente se reemplaza por un detector sensible a la luz que se puede girar para interceptar la luz dispersa en diferentes ángulos o por un detector multicanal, que detecta simultáneamente luz dispersa en una serie de ángulos determinados por la separación de los elementos detectores y su distancia de la muestra. El uso de luz incidente polarizada y un analizador, detrás de la muestra, que se puede rotar para que su eje de transmisión sea paralelo o perpendicular a la polarización de la luz incidente, puede dar más información sobre las estructuras. El hecho de que los rayos láser estén normalmente polarizados es, por tanto, una ventaja. La dispersión de la luz también se utiliza ampliamente para el estudio de polímeros en solución, una de cuyas aplicaciones es la determinación de masas molares. Un diagrama esquemático que muestra la disposición para la observación de la dispersión de luz de ángulo bajo de una película de polímero.