Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка):
1) элемент /ц является индикатрисой рассеяния при условии, что на образец падает неполяризованное излучение. В области малых углов /и пропорционален \п — 112 (рис. 2.25), что позволяет проводить интерпретацию результатов на основе аппроксимации РГД, аналитические выражения /ц для которой значительно проще;
0, град.
Рис. 2.25. Угловые зависимости Ln(/n) при различных показателях преломления хаотично ориентированного сфероида (е = 4, р = 10)
2) поскольку в данной модели сфероиды заменены полидисперсным
набором шаров, для которых /22 = /и, то и для сфероидов получим /22 = /и- Однако, поскольку из строгой теории Ми для сфероидов следует, что /22 /п, то наша модель не даёт правильной информации
об угловой зависимости элемента /22;
3) для малых р угловая структура /12 напоминает рэлеевскую. С увеличением размера частиц до размеров эритроцита на основную структуру накладываются небольшие осцилляции. Максимум (—/12) с увеличением п и объёма частиц уменьшается, а его положение сдвигается в сторону больших углов рассеяния (рис. 2.26);
0.4 —| Значения относительного показателя преломления:
---------п = 1.03
и = 1.04
............... „ = 1.05
......... эксперимент [118]
И г
40
п I 1 160
80 120 0, град.
Рис. 2.26. Угловые зависимости /12 при различных показателях преломления хаотично ориентированного сфероида (е = 4, р = 10)
4) с увеличением п и размера частиц значения 0, при которых кривые /33 пересекают ось абсцисс, сдвигаются в сторону больших углов рассеяния (рис. 2.27);
5) поскольку в данной модели сфероиды заменены полидисперсным набором шаров, для которых /33 = /44, получим и для сфероидов /33 = = /44. Также было получено, что асферичность рассевающих частиц слабо проявляется в угловом ходе элемента /33, что подтверждается экспериментом;
Значения относительного показателя преломления:
0, град.
Рис. 2.27. Угловые зависимости Дз при различных показателях преломления хаотично ориентированного сфероида (г = 4,р = 10)
6) наиболее чувствительным к форме частиц является элемент /43. К тому же, согласно расчётным данным, почти во всём диапазоне углов рассеяния /43 пропорционален \п — 1| (рис. 2.28);
Все эти закономерности полностью согласуются с соответствующими свойствами элементов МРС для хаотично ориентированных сфероидальных частиц (за исключением свойств элементов /22 и /44), рассчитанных по строгой теории [8].
Резюмируя результаты, полученные в эксперименте [118] и теоретических расчётах, можно выделить следующее:
1) относительный показатель преломления и асферичность значительно влияют на величину и форму индикатрисы рассеяния. Наибольшие отличия в кривых, полученных при различных показателях преломления, наблюдаются в области углов, больших 110°. Аналогичные выводы можно сделать и по результатам, полученным на базе исследуемой модели. Однако, диапазон углов в нашем случае несколько шире, что может быть объяснено тем, что в эксперименте область углов 60° ^ в ^ 110° была недоступна для исследования и соответствующих экспериментальных данных нет (рис. 2.25). На рис. 2.25 показан ход индикатрисы рассеяния при 15° ^ в ^ 60°, полученный в эксперименте [118]. Видно хорошее соответствие экспериментальной и расчётной кривых;
11 В. Н. Лопатин и др.
0, град.
Рис. 2.28. Угловые зависимости /43 при различных показателях преломления хаотично ориентированного сфероида (е = 4, р = 10)
2) наблюдается хорошее соответствие экспериментальных и теоре-
тических кривых угловой зависимости элементов /12 и /33 (рис. 2.26, 2.27), кроме диапазонов углов 40° 9 70° для элемента /33 и
110° в 130° для /12. Здесь имеют место значительные отличия, что обусловлено невыполнением для данной области углов в условий однократности рассеяния;
3) из экспериментальных данных следует, что ход элемента /33 с точностью до ошибки измерений (10%) не отличается от хода элемента /44 во всём диапазоне углов наблюдения. Таким образом, и в этом случае предложенная теория не является ограниченной.
В связи с вышесказанным, можно сделать вывод о применимости предложенной модели эритроцитов и используемой гибридной аппроксимации для описания процесса однократного рассеяния света кровью.
По результатам, изложенным в настоящей главе, можно сделать следующие выводы:
— для случая больших «мягких» хаотично ориентированных в пространстве частиц метод лучевой оптики позволяет исследовать влияние формы частицы на индикатрису однократного рассеяния излучения. При этом оказывается, что интенсивность обратного рассеяния прямо пропорциональна глубине вогнутости в форме модельных частиц (двояковогнутые диски);
— имеет место хорошее соответствие результатов, основанных на приближении лучевой оптики и гибридной аппроксимации, что позволяет сделать вывод о применимости приближения лучевой оптики для расчёта индикатрисы светорассеяния одиночных хаотично ориентированных эритроцитов;
