实验三 光散射法测定聚合物的重均分子量及分子尺寸 光散射法是一种高聚物分子量测定的绝对方法，它的测定下限可达5×103，上限为 107。光散射一次测定可得到重均分子量、均方半径、第二维利系数等多个数据，因此在高分子研究中占有重要地位，对高分子电解质在溶液中的形态研究也是一个有力的工具。 一、实验目的 1．了解光散射法测定聚合物重均分子量的原理及实验技术。 2．用 Zimm 双外推作图法处理实验数据。并计算试样的重均分子量wM、均方末端距2h 及第二维利系数2A 。 二、基本原理 一束光通过介质时，在入射光方向以外的各个方向也能观察到光强的现象称为光散射现象。光波的电场振动频率很高，约为 1015/s数量级，而原子核的质量大，无法跟着电场进行振动，这样被迫振动的电子就成为二次波源，向各个方向发射电磁波，也就是散射光。因此，散射光是二次发射光波。介质的散射光强应是各个散射质点的散射光波幅的加和。光散射法研究高聚物的溶液性质时，溶液浓度比较稀，分子间距离较大，一般情况下不产生分子之间的散射光的外干涉。若从分子中某一部分发出的散射光与从同一分子的另一部分发出的散射光相互干涉，称为内干涉。假若溶质分子尺寸比光波波长小得多时（即≤1/20λ ,λ 是光波在介质里的波长），溶质分子之间的距离比较大，各个散射质点所产生的散射光波是不相干的；假如溶质分子的尺寸与入射光在介质里的波长处于同一个数量级时，那末同一溶质分子内各散射质点所产生的散射光波就有相互干涉，这种内干涉现象是研究大分子尺寸的基础。高分子链各链段所发射的散射光波有干涉作用，这就是高分子链散射光的内图 3-1 干涉现象，见图 3-1。 关于光散射，人们提出了升落理论。这个理论认为：光散射现象是由于分子热运动所造成的介质折光指数或介电常数的局部升落所引起的。将单位体积散射介质（介电常数为ε ）分成 N 个小体积单元，每个单元的体积大大小于入射光在介质里波长的三次方，即 301VN 但是小体积单元，仍然是足够大的，其中存在的分子数目满足作统计计算的要求。 由于介质内折光指数或介电常数的局部升落，介电常数应是 。假如，各小体积单元内的局部升落互不相关，在距离散射质点 r，与入射光方向成θ 角处的散射光强为（见图 3-2） 022_____22421cos( ,)()2iI rVNIr （1） 上式中λ 0 为入射光波长；Ii 为入射光的光强；_____2是...
