460 JOURNAL OF THE SOCIETY OF COSMETIC Ct-]EMISTS b) indirekte Ver/ahren Wird eine griSgere Anzahl Teilchen eines m o n o d i s p e r s e n Aerosols auf eine Glasplatte niedergeschlagen und durch ein paralleles Lichtbtindel beleuchtet, so erscheinen an der Auftreffstelle des Lichtes auf der Wand Beugungsringe, aus deren Abstand man recht genau die TeilchengriSge bestimmen kann. Hier wird also die Summe der Beugungserscheinungen zur GriSgenbestimmung verwendet. Fiir das erste Nebenmaximum gilt dabei (vergl. Abb. 1 u. 2) das gleiche Gesetz wie fiir die Beugung durch ein Einzelteilchen: Das erste Nebenmaximum ist gegen den zentralen Strahl um einen Winkel versetzt. 3 Z sin c• - 2 d Z = Wellenl•inge des verwendeten Lichtes d = Durchmesser des Teilchens. P o 1 y d i s p e r s e Aerosole hingegen geben nur sehr verschwommene Ringe, so dag das TeilchengriSgenspektrum reit dieser Methode nicht ermittelt werden kann. Wohl aber gibt das Auftreten yon Ringen [iberhaupt die MiSglichkeit, Schliisse auf die Gr6genverteilung des Aerosols zu ziehen. Oberwiegt eine GriSgenklasse zahlenm•igig, so erscheinen die zugehiSrigen Ringe kriiftiger als die anderen. Am bekanntesten ist die TeilchengriSgenbestimmung durch das yon den Teilchen in den Raum gestreute Licht. Hierzu wurde yon RAYLEIGH eine Formel an- gegeben, die den Zusammenhang zwischen TeilchengriSf•e und gestreuter Licht- menge angibt, sofern die Teilchen k 1 e i n gegen die Wellenl•inge des verwen- deten Lichtes sind. Es ist 128 =*. N' Jo ß c( 2 j : 3 ¾4 N : Anzahl der Teilchen/m a Jo : Intensit•it des einfallenden Lichtes J = Intensit•it des gestreuten Li&tes • = Polarisierbarkeit der Teilchen, wobei 3 •o (• -- 1) • = ist. N (g +2) g = n • = Dielektrizititskonstante der Teild•en--Substanz A. s •0 : Influenzkonstante 8,56.10 . V.m n = Brechungsindex Diese Formel gilt jedoch im Bereich des sichtbaren Lichtes nur fiir Teilchen bis zu einer GriSge yon 50 m •t (Sichtbares Licht Z -' 450 -- 780 rn •t).

DIE TEILCHFNGRUSSENBESTIMMUNG VON AEROSOLEN 461 Wird hingegen der Teilchenradius vergleichbar mit der Wellenliinge bzw. griSger, so treten sehr komplizierte Streuverhiilmisse auf, die zuerst yon MIE berechnet wurden (2). Wiihrend niimlich bei der Rayleigh-Streuung die Intensitiit des Lich- tes, bezogen auf den Hauptstrahl, in und entgegen der Strahlrichtung gleich- grog ist (Symmetrie, Abb. 3), wiichst bei griSgeren Teilchen (MIE) die ,,Vor- wiirtsstreuung" mit steigender TeilchengriSge immer mehr an, wobei die ,,Riick- wiirtsstreuung" immer weiter verMimmert (Abb. 4). Abb. 3: Symmetrische Vorwirts- und Riick- wirtsstreuung von Teilchen mit Radien Lichtwellenlinge. Abb. 4: Bevorzugte Vorwiirtsstreuung, wenn die Teilchen in die Gr/5oeenordnung der Licht- wellenliinge fallen. Diese Tatsache kann zu einer genauen Bestimmung der GriSge eines e i n z e 1 - n e n Teilchens benutzt werden, wenn man gemiig Abb. 5 die gestreute Licht- intensitiit einmal in der Vorwiirtsrichtung migt, zum anderen unter einem Winkel yon z. B. 20 ø gegen diese Richtung. Wie aus den Abbildungen zu erken- nen ist, veriindert sich das Verhiiltnis des Streulichtes in den beiden Richtungen sehr stark mit wachsender TeilchengriSge, so dab zuletzt die seitliche Streuung fast verschwindet und nur noch die Vorwiirtsstreuung librig bleibt. In der Abb. 5 ist die Riickwiirtsstreuung z. T. nicht mehr aufgetragen (3, 4, 5).