Difusión de partículas ópticamente anisotrópicas

Abstract

En este trabajo de tesis se estudia la difusión de partículas esféricas cargadas que presentan anisotropía óptica desde dos enfoques 1) experimento y 2) simulación molecular. 1) Para la parte experimental se utilizó la técnica de Dispersión de Luz Depolarizada (DDLS) para determinar los coeficientes de difusión traslacional y rotacional a tiempos cortos. 2) De los algoritmos de simulación disponibles (de acuerdo con los órdenes de tamaño y tiempo) se seleccionó el algoritmo de Dinámica Browniana con la incorporación de grados de libertad tanto rotacionales como traslacionales para obtener los desplazamientos cuadráticos medios rotacional y traslacional. Finalmente, se contrastan los coeficientes de difusión experimentales con los desplazamientos cuadráticos medios obtenidos de la simulación. En el Capítulo I se describen los elementos básicos de la técnica experimental de dispersión de luz depolarizada. Se describe, en términos generales, en que consiste el fenómeno de dispersión de luz y la importancia que tiene como método de estudio de las suspensiones coloidales. Además se incluye la descripción de las configuraciones de polarización VV y VH. En el Capítulo II se describen los elementos básicos para la implementación de la simulación de Dinámica Browniana (DB). Se inicia con la descripción del código fuente (escrito en Fortran) correspondiente a la parte traslacional del problema. Enseguida se procede a describir la incorporación de los grados de libertad rotacional. En el Capítulo III se presentan los resultados obtenidos tanto de la simulación como los del experimento para los dos arreglos de polarización. Además se contrastan los resultados obtenidos de DB con los de DDLS. Por un lado se contrastan los resultados de Dinámica Browniana con los resultados obtenidos del montaje de dispersión óptica con control de polarización en arreglo VV. Por otro lado se contrastan los obtenidos del mismo montaje experimental en arreglo VH con los obtenidos al incorporar a la Dinámica Browniana la contribución rotacional. En el Capítulo IV se exponen las conclusiones y perspectivas de este trabajo de tesis. Finalmente se incluyen tres apéndices, en el primero se presenta la transcripción del código de la simulación; en el segundo se explican las líneas del código fuente, donde se establecen las condiciones periódicas y en el tercero se presentan los desarrollos matemáticos necesarios para obtener las expresiones para la función de correlación de campos a partir de la función de correlación de intensidades.