角度依赖和光散射G.ydF4y2Ba

P.G.ydF4y2Ba_{θG.ydF4y2Ba那G.ydF4y2Ba}或形状因子，与分子大小和光被分子散射的角度有关，定义如下:G.ydF4y2Ba

在哪里：G.ydF4y2Ba

• N.G.ydF4y2Ba_0.G.ydF4y2Ba为溶剂的折射率，G.ydF4y2Ba
• R.G.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba是分子的旋转半径，G.ydF4y2Ba
• λG.ydF4y2Ba_0.G.ydF4y2Ba是真空中的激光波长，G.ydF4y2Ba
• θ是测量角度。G.ydF4y2Ba

根据方程，1/ PG.ydF4y2Ba_θG.ydF4y2Ba依赖于与样品和测量有关的许多因素，包括真空中的激光波长（λG.ydF4y2Ba_0.G.ydF4y2Ba)，溶剂的折射率(nG.ydF4y2Ba_0.G.ydF4y2Ba)，分子的旋转半径(RG.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba)和测量角θ。G.ydF4y2Ba

因此，大分子散射的光量也将依赖于测量角度。这种现象被称为“角依赖”。G.ydF4y2Ba

角相关效应G.ydF4y2Ba

对于更大的分子，散射的光子将不再是独立的散射，而是会建设性地或破坏性地相互干扰，如图1所示。如果分子的大小与入射激光束相比很小，它就表现为点散射体，如图1A所示。在这种情况下，来自分子的散射光的强度在各个方向上是均匀的。这些分子被称为“各向同性散射体”。G.ydF4y2Ba

图1。G.ydF4y2BaA.一个各向同性散射体相对于光的波长较小，并且在所有方向均匀地散射光。B.各向异性散射体与入射光的波长相比具有显著的尺寸，并且在不同方向上散射光的强度不同。G.ydF4y2Ba

随着分子的尺寸相对于激光增加，分子的尺寸和结构效果。分子内的不同点散射来自激光的各个光子，其不同的相位，这允许光子彼此干扰。因此，所得到的测量强度将依赖于观察位置。这些分子称为“各向异性散射体”。G.ydF4y2Ba

如果所有的干涉都是破坏性的，那么其强度总是比各向同性散射体的强度要低。如果用这个强度值来用瑞利方程计算分子量，得到的值会被低估。G.ydF4y2Ba

根据瑞利方程，如果可以测量θ为0°时的散射光强，则可以消除这种影响G.ydF4y2Ba^2G.ydF4y2Ba(θ/2)是0，而1/PG.ydF4y2Ba_θG.ydF4y2Ba将“1”。G.ydF4y2Ba

这意味着在0°,散射光强度不变的干扰,从而使强度和分子量之间的关系建立在相同的方式,它是小分子,尽管在这些情况下,散射光在90°角测量。G.ydF4y2Ba

然而，不可能在0°处将纯散射的光隔离，因为在该角度处，照明激光的强度比散射光更强大。因此，不可能在0°处进行测量，需要要求替代技术。G.ydF4y2Ba

直径小于1/20G.ydF4y2Ba^{TH.G.ydF4y2Ba}在激光波长中，来自分子的光的散射将是各向同性的，高于这个水平将是各向异性的。大多数仪器中典型的激光波长在633-670 nm范围内。因此，各向同性散射的极限在15.8 ~ 16.8 nm半径范围内。这个大约15纳米半径的标称值作为可量化的角度依赖性的开始，也将是分子尺寸(RG.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba）仍然可以可靠地测量。G.ydF4y2Ba

纪尼埃情节G.ydF4y2Ba

不同类型的G.ydF4y2Ba光散射仪器G.ydF4y2Ba以不同的方式来解决角度依赖问题。为了解决角相关问题，需要利用其他角度的数据确定0°散射光强的值。吉尼埃图是计算0°值的理想方法。Guinier plot是KC/R的plotG.ydF4y2Ba_θG.ydF4y2Ba作为角度的函数（SING.ydF4y2Ba^2G.ydF4y2Ba（θ/ 2）），如图2所示。G.ydF4y2Ba

图2。G.ydF4y2Ba吉尼埃图显示KC/RG.ydF4y2Ba_θG.ydF4y2Ba作为角度的函数（SING.ydF4y2Ba^2G.ydF4y2Ba（θ/ 2））。G.ydF4y2Ba

测量G.ydF4y2Ba光散射G.ydF4y2Ba强度以期望的角度进行。KC / RG.ydF4y2Ba_θG.ydF4y2Ba根据样本的浓度和其他因素的知识计算值，并如图2所示作为罪的功能绘制G.ydF4y2Ba^2G.ydF4y2Ba(θ/ 2)。线截距为1/Mw，可由此确定分子量，RG.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba由直线的初始斜率计算，定义如下:G.ydF4y2Ba

然而，在小分子尺寸下，斜率很小，部分被噪声所掩盖。因此，一个可靠的RG.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba只有与激光波长相比具有可明显的尺寸，只能获得值，以产生足够大的斜率。G.ydF4y2Ba

结论G.ydF4y2Ba

R的标称阈值G.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba对于633 nm的激光器，大约是15 nm。尽管如此，R的绝对极限G.ydF4y2Ba_G.G.ydF4y2Ba根据溶剂、样品和测量条件，测量值可以低于或高于15 nm的标称值。G.ydF4y2Ba

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