В основе макроскопической теории молекулярного взаимодействия конденсированных фаз лежит представление о существующих в них флуктуациях электромагнитного поля, которые выходят за пределы фаз и, взаимодействуя в зазоре между ними, создают силы межмолекулярного притяжения. Квантовый характер подобных флуктуации приводит к тому, что основной вклад во взаимодействия создают так называемые нулевые колебания, не зависящие от температуры; лишь при очень высоких температурах следует учитывать температурную природу флуктуации. Частотная характеристика флуктуации электромагнитного поля может быть найдена из оптических свойств конденсированной фазы, а именно из зависимости коэффициентов истинного, не связанного с рассеянием света (см. V.3) поглощения света ki в контактирующих фазах от частоты ю.

Не излагая детально эту сложную физическую теорию, приведем без вывода вытекающее из нее и часто используемое в литературе выражение для сложной константы Гамакера в самом общем случае двух полубесконечных фаз 1 и 3, разделенных пленкой фазы 2:

А. в ЗЙ 7(B1-S2)(B3-B2)

\6п J(B1 + B2)(E2 + B3)

где h — постоянная Планка.

B этом выражении величины в,., являющиеся функциями переменной определяются зависимостями от частоты со коэффициентов поглощения к. соответствующих фаз:

л 2 °г £(ео)с . в, =1+- —. doo,

где с — скорость света. Заметим, что в пределе при 5 = 0 величины в, равны диэлектрическим проницаемостям соответствующих фаз.

Для расчета констант Гамакера по теории Лифшица необходимо знание оптических характеристик конденсированных фаз. Подобные расчеты проведены для ряда преимущественно простых систем, включающих две одинаковые фазы, разделенные вакуумом. Например, эти расчеты дали для воды значения 5,13 • КГ20 Дж, для кварца - 5,47 • КГ20 Дж.

Для симметричной пленки (E1 = E3) в числитель выражения для А* входит квадрат разности (E1 - E2)2, что согласуется с соотношением (VII.9).

Переходя от рассмотрения молекулярного взаимодействия конденсированных фаз, разделенных плоской прослойкой дисперсионной среды, к анализу молекулярного взаимодействия частиц дисперсной фазы, необходимо прежде всего отметить, что энергию и силу взаимодействия следует относить к паре частиц в целом, а не к

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию