Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Лопатин В.Н. -> "Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред" -> 14

Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред - Лопатин В.Н.

Лопатин В.Н., Приезжаев А.В., Апонасенко А.Д. Методы светорассеяния в анализе дисперсных биологических сред — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 384 c.
ISBN 5-9221-0547-7
Скачать (прямая ссылка): metodisvertosiyaniya2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 154 >> Следующая

В работах [238, 239] показано, что аппроксимации для оптически мягких частиц являются следствиями интегрального волнового уравнения в приближении ВКБ. Получена схема формирования и динамики экстремумов индикатрисы частиц заданной формы (сфера и эллипсоид вращения) в приближении ВКБ.
Обобщая вышесказанное, можно заключить, что различные аппрок-симационные подходы для оптически мягких частиц имеют ограниченные области применения, что может привести к значительным ошибкам и неверной интерпретации полученных результатов. Однако простота физических механизмов, лежащая в основе аппроксимаций, позволяет получать простые для понимания аналитические решения, т. е. решать обратную задачу.
1.3. Оптические модели биологических частиц
Согласно информационной теории и моделированию тонкой структуры клеток аппроксимационными методами, факторами, управляющими рассеянием, в порядке важности являются: а) объём частицы, её масса, определяющая усреднённый по объёму показатель преломления, и её форма; б) главное радиальное распределение массы, т. е. крупная
структура; в) детали внутри этого распределения (выросты, дыры, мелкие неоднородности) [183, 240]. Следовательно, в большинстве случаев при моделировании дисперсной среды достаточно учитывать только крупную структуру рассеивателей, и при изучении и интерпретации характеристик светорассеяния использовать простые модели, для которых известно точное решение, что позволяет вести контроль адекватности применения того или иного приближения.
В связи с вышесказанным в дальнейшем в качестве основных моделей рассеивателя при решении обратной и прямой оптических задач рассматриваются однородный и двухслойный шар, эллипсоид вращения. Варьируя соотношение осей сфероида, можно получить палочкообразные, дискообразные и шарообразные частицы, аппроксимировать другие формы (цилиндры, суперсфероиды и т.д.) [11, 153, 154, 160, 234]. Наличие же неоднородности исследуемых частиц в первом приближении можно учесть, используя в качестве модели двухслойные шары [9, 179, 180, 183, 234 и пр.].
1.4. Современные экспериментальные методы исследования дисперсной среды
Решению обратной задачи определения дисперсного состава различных сред посвящено множество монографий. В качестве примера можно привести работы [3-5, 35, 134, 151, 234, 241, 242] и т.д. Для исследования свойств водных дисперсных сред, включая биологические системы, т. е. определения оптических констант, геометрических и динамических характеристик частиц дисперсной среды, применяют различные спектральные методы, в том числе модификации абсорбционной спектрофотометрии (дифференциальная, производная, поляризационная), основанной на свойствах объектов поглощать пропускаемый через них свет, измерение оптической активности (оптического вращения, эллиптичности, кругового дихроизма, двулучепреломления) и т. п. Регистрируемые при этом спектральные параметры, например, показатели поглощения и рассеяния, индикатриса рассеяния или элементы матрицы рассеяния света позволяют судить о качественном и количественном составе измеряемого объекта, его состоянии и структурной организации.
При этом методы светорассеяния могут быть разделены на следующие две категории: методы, основанные на использовании данных светорассеяния от среды как целого (в рамках таких методов возможно определение только усреднённых характеристик), и методы, основанные на анализе света, рассеянного одиночной частицей. Рассмотрим наиболее известные из них.
Исторически одним из первых методов определения характеристик дисперсных сред был метод подбора, который состоит в выборе среди известного набора функций конкретного распределения, которое
описывает исследуемую взвесь. Этот выбор делается путём сравнения измеренной интегральной оптической характеристики, например, индикатрисы рассеяния, с таковой некоторого набора латексных стандартов или специально отобранных и независимо охарактеризованных фракций [241, 243, 244].
Идея метода флуктуаций очень проста. Измерение прозрачности позволяет определить оптическую толщину системы т. В приближении однократного рассеяния прозрачность системы испытывает заметные флуктуации. Эти флуктуации обусловлены различными типами теплового движения (поступательной и вращательной диффузией, а также движением отдельных частей структурно-сложных объектов, например агломератов) и несут полезную информацию о свойствах изучаемой дисперсной системы. Дисперсия прозрачности, помимо т, зависит также от числа частиц в изучаемом объёме, так что одновременное измерение прозрачности и её дисперсности даёт метод определения как среднего размера, так и концентрации частиц. Измерения выполняются с помощью коррелометров [245].
Для случаев, когда анализируемая оптическая характеристика отдельной частицы взвеси может быть представлена в простой аналитической форме, возможно строгое решение обратной оптической задачи для исследуемой взвеси. На этой основе построены метод малых углов, метод спектральной прозрачности и метод полной индикатрисы.
Предыдущая << 1 .. 8 9 10 11 12 13 < 14 > 15 16 17 18 19 20 .. 154 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed