Rayleigh light scattering, isothermal compressibility and Kerr constant of pure liquids. Agreement obtained with consistent theoretical relations

Laboratoire de Spectrochimie des Ions, Université de Nantes, 44072 Nantes Cedex 03, France.

Abstract

Consistent theoretical expressions of the depolarization ratio ρn and of the relative depolarized intensity i_r in Rayleigh light scattering yield a simple suitable relation between the isothermal compressibility and those quantities. β_T values thus calculated in thirty five pure liquids are compared experimental values and to values calculated with the classical relation. The values deduced from the new relation are in better accordance with the experimental results and the deviations are more randomly distributed. A suitable expression of the static Kerr constant B is also deduced from the same theoretical basis and applied to sixteen pure polar liquids. A good accordance between theory and experiment is observed when no strong specific interactions occur.

Résumé

Des expressions théoriques cohérentes du rapport de dépolarisation ρ_n et de l’intensité dépolarisée relative i_r de la diffusion lumineuse Rayleigh conduisent à une relation simple et adaptée entre la compressibilité isotherme β_T et les grandeurs ρ_n et i_r. Les valeurs de β_T de trente cinq liquides purs sont calculées avec cette nouvelle relation et comparées aux valeurs expérimentales ainsi qu’aux valeurs calculées avec la relation classique. Les nouvelles valeurs sont en meilleur accord avec les valeurs expérimentales, les écarts étant distribués de façon plus aléatoire. Une expression bien adaptée de la constante de Kerr statique B est également déduite sur les mêmes bases théoriques et appliquée à seize liquides purs polaires. Un bon accord entre théorie et expérience est obtenue quand il n’y a pas de fortes interactions spécifiques.