光散射对临界现象的研究

从日常生活中了解到，物质随温度和压力变化可存在几种不同的相。常见的例子是液体随温度升高变为气体，或永久磁体随其加热而失去磁性。通常却很少知道一个二元流体混合体系当其低于某一温度时是互溶的，而高于该温度则不互溶。七十年代 Kenenth Wilson发明的重归一化组合理论（在凝聚物物理学中杰出的成就）指出：许多不同体系的临界行为具有某些与其特殊相互作用无关的通用性质。1982年Nobel prize肯定了Wilson在物理学中对这一理论的发展。Wilson令人瞩目的发现是对于许多不同体系临界指数是相同的。对于铁磁体、液-气相转变和二元流体混合物，3D Ising模型预测的临界指数r和γ分别为1.24和0.63。我们重复了Dietler和Cannell的实验（Corti,Minero和Degiorgio进一步做了工作），证实了水和非离子表面活性剂二元混合物的临界现象，的确显示了预测的Ising指数。 　　对于二元流体体系，渗透磁化率与 Wyatt公司的 ASTRA软件报告的摩尔质量成正比，而相关长度与ASTRA报告的均方根半径成正比。作为温度函数的渗透磁化率和相关长度图，如图1所示。然后将它们与指数定律拟合，以得到临界温度（T C ）和临界指数。当该数据在对数坐标上对温度降低ε，1-T/T C 作图时，如图2所示，该曲线呈线性。求出的T C =315.51K, r=1.27和v=0.635与理论值相比是符合的。 　　最后 ,我们证实了使用DAWN EOS新的温控特性，而且ASTRA可以帮助重新处理来自临界现象实验的经典结果。没有EOS这个实验可能需要几个月，而用EOS就可在几天或甚至几小时即可做此实验。