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kexixian木蟲 (正式寫手)
二逼青年歡樂多
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關(guān)于動態(tài)和靜態(tài)光散射的一些問題。
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1、關(guān)于動態(tài)光散射。對于膠束體系或是聚合物的亞濃溶液，做動態(tài)光散射時，如果衰減曲線出現(xiàn)明顯的臺階（見附件），那么在擬合曲線時不能直接用單指數(shù)衰減模式來擬合，要用到伸展指數(shù)衰減模式，即the fast mode和the slow mode。公式為: g1(t)=Afast*exp(-t/tfast)+Aslow*exp[-(t/tslow)^r] 這是個模型，很多人都在套用。 question 1：對于the fast mode和the slow mode的歸屬，雖然大家在文章中說明歸屬問題是都引用了參考文獻(xiàn)，但其實除了公式一樣，其他的根本沒有任何關(guān)系，有的甚至不提��！是否只要歸屬能符合你的數(shù)據(jù)就可以了？？可以這樣理解么？ 2、關(guān)于靜態(tài)光散射。我看了下BIC Static Lighit Scattering Software軟件的graphs菜單下有這幾種選擇：guinier plot 、zimm plot、berry plot等。 question 2：不同的plot，對應(yīng)的公式假設(shè)不一樣，應(yīng)用范圍不一樣，有誰知道具體不一樣在哪么？ question 3：這些plot如果做出來后是直線能代表什么，不是直線又能說明什么問題？ question 4：（見附件）看到一篇文章，做膠束，粒徑分布較大，形貌有小的球型囊泡和棒狀囊泡及很大的囊泡，作者先用散射光強"I”對角度“q”作圖，再用lnI^-1對q^2作圖（guinier plot），都不是直線。不知道作者想表達(dá)什么意思。 論壇里我也查了好久了，大家勿黏貼別人的帖子給我。個人感覺，膠束光散射測試表征這塊很不靠譜，曲線擬合什么的真的很不靠譜，但是沒有辦法，太理論了。 SLS作圖.jpg DLS衰減曲線.jpg 擬合公式.jpg |
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 動態(tài)光散射 | 聚合物分子刷 |
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我是沖著30個金幣來的，回復(fù)不一定有道理，僅供參考。 1. 動態(tài)光散射實際上是測量一段時間內(nèi)散射光強的波動，而這個散射光強隨時間的波動其實就是一個隨機過程，接下來就是一個完全數(shù)學(xué)的處理，任何一本概率論與數(shù)理統(tǒng)計的教材都能查到的，對隨機過程的相關(guān)函數(shù)計算，而從相關(guān)函數(shù)的時間依賴性上可以求出這個隨機過程的特征弛豫時間（或者叫衰減速率？ decay time or decay rate），而不同的decay rate對應(yīng)的肯定是不同的運動，可能是同樣的運動模式也可能是不同的，至于是什么運動模式要自己根據(jù)自己的體系去判斷，如果運動模式不同的話應(yīng)該會體現(xiàn)出對散射矢量不同的依賴性，常見的運動模式是平動擴(kuò)散運動，對q的依賴性是2次方。因此只要你覺得你的體系存在兩種運動，都可以用雙指數(shù)去擬合，如果是兩個平動的話（兩種大小不同的粒子）一般都可以用雙指數(shù)擬合，對于兩種不同的運動模式（比如一種擴(kuò)散一種內(nèi)運動）我見過用雙指數(shù)，也有用衰減指數(shù)的，據(jù)wikipedia上說，衰減指數(shù)模式一般用來擬合無序體系的松弛。但是說句實話，個人覺得用衰減指數(shù)擬合的時候數(shù)據(jù)不會那么理想，很難從其中擬合的參數(shù)得到什么有價值的物理含義。 2.就我個人知道的而言，zimm plot、guinier plot實際上都是用光強對散射矢量作圖，只是通過不同的近似處理讓曲線的某些參數(shù)和模型的物理參數(shù)吻合。最典型的就是能從zimm plot或者guinier plot得出粒子的均方根回轉(zhuǎn)半徑Rg。zimm plot一般是用光強的倒數(shù)（或者瑞利因子）對散射矢量平方作圖，而guinier plot是用光強的對數(shù)對散射矢量平方作圖，當(dāng)滿足近似條件時，會從圖中得到一條直線，而直線的斜率就和均方根回轉(zhuǎn)半徑的平方成正比。而這個近似條件對于zimm plot 來講一半要求1/q>>Rg,而對于guinier plot來講呢1/q>1.也就是說隨著觀測尺度的變小，zimm plot會先偏離直線。不知我記錯沒有，有人比較過這兩種作圖法，一般來講zimm plot 給的值會偏大，而guinier plot 的值會偏小。順帶回答第三個問題，當(dāng)是直線的時候就可以通過直線的斜率關(guān)聯(lián)顆粒的尺寸，當(dāng)偏離直線的時候就說明觀測尺度（1/q）太小了，不能從這部分直接獲得物理參數(shù)。 4.就像前面所說靜態(tài)光散射最實質(zhì)的其實就是做散射光強的分析，典型的就是角度（q）依賴性分析，濃度依賴性分析。而從角度依賴性分析（不同散射角度的光強測量）就能關(guān)聯(lián)顆粒的尺寸（Rg）. 其實對于各種常見的模型其散射光強隨角度的變化大家早就計算出來了(這就是小角散射中大名鼎鼎的形狀因子 form factor)。之所以用zimm plot 或者guinier plot 去作圖擬合，個人覺得是因為在有限的實驗數(shù)據(jù)內(nèi)對直線的擬合誤差很小，準(zhǔn)確度高。但是如前面所說這兩種作圖法要求1/q>Rg，那么不滿足這個要求就不行了嗎？當(dāng)然不是，如果我們知道測量粒子的形狀，直接用形狀因子擬合即可，如樓主給出的這個圖，都能觀察到散射光強的一個極小值了，自然用形狀因子擬合即可，這個極小值和Rg有關(guān)。比如典型的空心球殼的形狀因子就是：P（q）=[[sin(qR)]/(qR)]^2, 當(dāng)qR=4.5左右就會出現(xiàn)第一個極小值，因此求得此時的q就能計算出R了。當(dāng)然如果沒有觀察到極小值或者只是檢測到形狀因子前面很短的一部分，這個時候直接擬合誤差應(yīng)該會大很多，所以會用zimm plot 或者guinier plot處理。不知道這個問題回答清楚了沒有。 之所以回答這么多，不完全是想賺樓主的金幣，主要是想糾正樓主的一個觀點：“膠束光散射測試表征這塊很不靠譜”，誠然對于不熟悉的來講（不是針對樓主，很多文章中就能看出很多研究者也是人云亦云，漏洞百出），因為光散射不僅僅強調(diào)實驗的測量，有的時候?qū)?shù)據(jù)的處理分析更加重要，不熟悉的人來講經(jīng)�？梢愿鶕�(jù)自己的意愿得到想要的結(jié)果而不是一個更加接近真是情況的結(jié)果。但是我想告訴樓主的是膠束光散射測試表征這塊是相當(dāng)靠譜的，只要你愿意去了解它，it is powerful。 當(dāng)然樓主說的不靠譜的一個或許合理的原因是，絕大部分的理論分析其實是單粒子體系，對于多組分不均勻體系來講，任何散射其實處理數(shù)據(jù)都很棘手，相對而言我個人覺得動態(tài)光散射會好點，但是分析數(shù)據(jù)時完全忽略體系的多分散性絕對是致命的錯誤。像樓主所說的體系，如果是一個多分散的體系，兩種運動完全有可能是大小不同的兩個例子而不一定是兩種運動模式。 以上僅個人觀點，供參考。 |
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kexixian4樓2013-07-23 20:57:01
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