ається в цьому випадку розсіювання світла є анізотропним і може бути використано для вивчення характеру структури МЗ та динаміки її зміни [69]. Наявність розподілу мікрокрапель за розмірами і відсутність трансляційного упорядкування витягнутих агрегатів визначає вид індікатріси розсіяння, характерний для нерегулярної структури [142]. Аналіз експериментально отриманих індикатрис светорассеянія дозволяє визначити найбільш ймовірну товщину агрегатів і її залежність від зовнішніх впливів.
Подібний ефект був виявлений та за наявності в магнітної рідини з мікрокраплинної структурою сдвигового течії [143]. При цьому, при додатковому впливі магнітного поля, можливе виникнення більш впорядкованою структурної грати, що дає в проходить світлі чітку дифракційну картину. Вивчення формування структурної грати за таких умов проводилося за допомогою дослідження дифракційного світлорозсіювання, навіщо використовувалася установка, наведена на малюнку 19).
В
Малюнок 19. Схема вібраційного магнетометра для дослідження магнітних властивостей магнітних рідин в сильних магнітних полях (H = 10ч800 кА/м); 1-контейнер з магнітною рідиною, 2 - вимірювальні котушки, 3 - електромагніт ФО-1, 4 - вібратор (Інші пояснення в тексті). br/>
Зміщена Протягом створювалося між двома прозорими дисками з тонким шаром (30-40 мкм) МЖ між ними. Луч гелій-неонового лазера спрямований перпендикулярно дискам із зміщенням від їх центрів на відстань 0,5 см. При обертанні одного з дисків в областях, ексцентрично розташованих відносно осі обертання, у площині, перпендикулярній осі, течія є куетовскім, а в площині, що проходить через неї, близьким до куетовскому (при малих товщинах зразків). Цим становить швидкості відповідають дві компоненти градієнта швидкості з перевагою другої. Результуючий градієнт, спрямований під непрямим кутом до площини диска, забезпечує деформацію зсуву, що має вязкостную природу [+144]. Під дією сдвигового напруги відбувається деформація крапель, величина якої визначається значенням швидкості зсуву, міжфазного натягу і в'язкості середовища [144,145]. Як показано в роботі [144] в цьому випадку крапля приймає форму витягнутого сфероїда, співвідношення осей якого задовольняє рівнянням:
(4.1)
де а - Довжина головної осі, b - довжина короткої осі, h ф - в'язкість дисперсної фази, h з - в'язкість дисперсійного середовища, G -Швидкість зрушення, s 0 - коефіцієнт міжфазного натягу. p> У результаті деформації крапель структура зразка стає анізотропної в будь-який невеликий області, зміщеною відносно осі обертання. Це призводить до зміни характеру розсіювання світла. За відсутності обертання на екрані, перпендикулярному променю, спостерігається світіння, що має вигляд ореолу, обумовлене дифракційним розсіюванням світла на полідисперсних краплях, хаотично розкиданих за зразком. За наявності зсуву ореол перетвориться в розмиту смугу, що простирається в сторони від променя, перпендикулярно великим полуосям деформованих крапель. У цьому випадку система деформованих потоком агрегатів аналогічна нерегулярної дифракційної решітці, параметри якої визначає індікатріса розсіяння, тобто залежність інтенсивності розсіяного світла I від кута розсіяння q . На малюнку 20 представлені індікатріси розсіяння, отримані при різних швидкостях зсуву, аналіз яких дозволяє зробити висновок про характер процесу формування анізотропної структури в сдвиговом течії.
В
Малюнок 20. Індікатріси розсіяння, отримані при різних значеннях швидкості зсуву; 1 - 66, 2 -53, 3 - 43, 4 - 36, 5 - 31, 6-27 з -1 . br/>
Дотримуючись [69] де, як уже вказувалося, вивчалися процеси деформації мікрокраплинного агрегатів в магнітному полі, припустимо, що в нашому випадку товщина агрегатів також може задовольняти статистичному розподілу Лоренца:
(4.2)
а індікатріса розсіяння має вигляд:
(4.3)
де в 0 - найбільш ймовірна товщина агрегатів, s * - напівширина кривої розподілу на половині висоти, n - показник заломлення рідині,, l - довжина хвилі світла у вакуумі. Використання формули (4.3) дозволяє розрахувати структурні параметри деформованих агрегатів за експериментально знайденої залежності I ( q ) , а аналіз сімейства таких кривих, соответствуюших різним швидкостям зсуву, дозволяє встановити залежність найбільш вірогідною товщини агрегату від величини швидкості зсуву.
Інтерес представляють також прямі дослідження залежності інтенсивності анізотропного світлорозсіювання від швидкості зсуву в області, що відповідає фіксованому куті розсіювання. На малюнку 21 показано залежність відносної величини I / I 0 інтенсивності с...
