Ukrainian Journal of Physical Optics 
Home page
 
 

Other articles 

in this issue
Investigation of the nature of light scattering by water
Kovalenko V.F., Levchenko P.G.,  Shutov S.V., Bordiuk A.Yu. 

Kherson National Technical University, 24 Berislav Highway, 73008 Kherson, Ukraine

download full version

Capabilities of light scattering effects for researches of structural properties of water are analysed. It is shown that measuring of indicatrices of light scattering by water for different incident radiation intensities make it possible to determine degree of water polydispersity, along with dimensions and concentration of scat-tering centres. We provide information on how the ions contained or gases dis-solved in the water, the temperature, structural phase transitions, mechanical in-fluence, purification efficiency and the sources of water affect the characteristics of the scattering centres, thus facilitating some important conclusions about the structure of water clusters.

Keywords: light scattering, water clusters, phase transitions

PACS: 42.62.-b, 61.20.-p, 61.25.-f, 78.35+c, 78.40.Dw
Ukr. J. Phys. Opt. 10 38-53 
doi: 10.3116/16091833/10/1/38/2009
Received: 10.08.2008

Анотація. В роботі проаналізовані можливості використання явища розсіяння світла для дослідження структурних властивостей води. Показано, що вимірювання індикатрис розсіяння світла водою, при різних інтенсивностях падаючого випромінювання робить можливим визначити ступінь полідисперсності води та концентрацію і розмір центрів розсіяння. Представлено дані про те, як вміст іонів або газів, розчинених у воді, температура, структурні фазові переходи, механічний вплив, ефективність очистки і джерела походження води впливають на характеристики центрів розсіяння, приводячи до висновків щодо структури водних кластерів. 
REFERENCES
  1. Van der Hyulst G, Scattering of light by small particles. Moscow: Inostr. Literatura (1961) p. 187.
  2. Bezrukova A G and Vladimirskaya I K, 1982. Informational content of light scatter-ing parameters at research of cells. Tsitologiya. 24: 507-521. 
  3. Bunkin N F and Lobeyev A V, 1993. Fractal structure of bubstons clusters in water and water solutions of electrolytes. JETP Lett. 58: 91-97. 
  4. Sarkisov G N, 2006. Structural models of water. Usp. Fiz. Nauk. 176: 833-845. doi:10.3367/UFNr.0176.200608b.0833
  5. Sinitsin N I, Petrosjan V I, Yelkin V A, Devjatkov N D, Guljaev Yu V and Bet-skij O V, 1999. A special role of the system «millimeter waves - water environment» in the nature. Biomedical Radioelectronics. 1: 3-21. 
  6. Zenin S V, Polanuer B M and Tjaglov B V, 1997. Experimental proof of the presence of water fractions. Homeopathic Medicine and Acupuncture. 2: 37-42. 
  7. Smirnov A N, Lapshin V B, Balyshev A V, Lebedev I M, Goncharuk V V and Sy-roeshkin A V, 2005. Water structure: giant heterophase water clusters. Chemistry and Technology of Water. 2: 11-37. 
  8. Bunkin N F and Karpov V B, 1990. Optical cavitation of transparent liquids at broadband laser irradiation. JETP Lett. 52: 669-673. 
  9. Bunkin F V and Bunkin N F, 1992. Bubstons: stable microscopic gas bubbles in weak electrolytic solutions. JETP. 101: 512-527. 
  10.  Bunkin N F, Suyazov N V and Tsipenyuk D Yu, 2005. Low-angle scattering of laser radiation by stable micron-scale formations in twice-distilled water. Quantum Elec-tronics. 35: 180-184. doi:10.1070/QE2005v035n02ABEH002898
  11. Shifrin K S, Light scattering in turbid medium. Moscow-Leningrad: Gostehteorizdat (1951) p. 288. 
  12. Arrington C H, Papers presented at the 125th National Meeting of American Chemi-cal Society. Kansas City: Mo (1954). 
  13. Sloan C K, Papers presented at the 125th National Meeting of American Chemical Society, Kansas City: Mo (1954). 
  14. Fiel R J, 1970. Low-angle light scattering of bioparticles. I. Model systems. Exp. Cell Res. 59: 547-551. doi:10.1016/0014-4827(70)90648-8 PMid:5434743
  15. Fiel R J, Mark E H and Munson B R, 1970. Low-angle light scattering of bioparti-cles. III. Vaccinia Virus. Arch. Biochem. Biophys. 141: 547-551. doi:10.1016/0003-9861(70)90173-6PMid:5497146
  16. Fiel R J and Scheintaub H M, 1973. Low-angle light scattering of bioparticles. IV. Spleen cells and liver nuclei. Arch. Biochem. Biophys. 158: 164-170. doi:10.1016/0003-9861(73)90609-7PMid:4729293
  17. Livesey P J and Billmeyer Jr F W, 1969. Particle-size determination by low-angle light scattering: new instrumentation and a rapid method of interpreting data. J. Col-loid and Interface Sci. 30: 447-472. doi:10.1016/0021-9797(69)90415-9
  18. Meehan E J and Gyberg A E, 1973. Particle-Size Determination by Low-Angle Light Scattering: Effect of Refractive Index. Appl. Opt. 12: 551-554. doi:10.1364/AO.12.000551
  19. Landsberg G S, Optics (6th edition). Moscow: Fizmatlit (2006) p. 848. 
(c) Ukrainian Journal of Physical Optics