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Dynamische Lichtstreuung

(Photonenkorrelationsspektroskopie) 

Dynamische Lichtstreuung (DLS) ist eine Methode, mit der die Dynamik von Licht streuenden Proben untersucht und so Diffusionskoeffizienten bestimmt werden können. Insbesondere zur Analytik polymerer und kolloidaler Systeme wird sie standardmäßig eingesetzt. So können Teilchengrößen und Verteilungen bestimmt werden.
In konzentrierten Systemen bietet die DLS die Möglichkeit die dynamischen Eigenschaften zu untersuchen und so die verschiedenen Relaxationsprozesse zu studieren.
 
dls_app.gifspeckleb.jpg

Apparatur Specklepattern
 
Beobachtet man das unter einem bestimmten Winkel gestreute Licht durch 2 Lochblenden, sieht man ein aperiodisches Fleckenmuster (Specklepattern, Bild oben). In diesem Muster entspricht jeder Fleck (Speckle) einer Kohärenzfläche (der Fläche auf der die auftreffenden, von unterschiedlichen Streuzentren ausgehenden Streuwellen noch eine feste Phasenbeziehung zueinander aufweisen). Die Streuzentren in der Probe bewegen sich und damit ändert sich der Abstand der Streuzentren zueinander und somit fluktuiert auch die Streulichtintensität eines Speckles:
fluktu.jpg

 Diese Fluktuationen werden jetzt korreliert und man erhält die Intensitätsautokorrelationsfunktion:korrelat.jpg

Aus dem Verlauf dieser Funktion lassen sich in verdünnten Proben Rückschlüsse auf Diffusionskoeffizienten ziehen und so Teilchenradien und Verteilungen bestimmen. Die Konzentrationsabhängigkeit der Korrelationsfunktionen erlaubt darüber hinaus wichtige Einblicke in die Physik von Kolloiddispersionen.

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