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kehan_1230铜虫 (小有名气)
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【求助】关于高分子链的Rouse模型和Reptation模型 已有3人参与
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高分子链的Rouse模型和Reptation模型的定义分别是什么？ 它们之间的区别是什么？ 各有什么优缺点？ 各自与链长度的标度关系如何？ 这段时间遇到这个高分子物理方面比较基本的问题，来自工科院校所以不能很好的回答上述问题。 在网上找了些资料，基本上都是英文的资料，唯恐理解不正确，只能当作初步了解，但无法抓住本质。 坛子里的各位达人帮帮忙，能否回答上述问题或者推荐些相关的资料，谢谢。。。 |
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1.Rouse模型也称为bead-spring model，其认为高分子之间的链接由步长固定的bond变成了可涨落的spring，monomer则被简化为bead，而在模型中紧紧考虑monomer跟solvent之间的摩擦，忽略了hydrodynamic interaction Reptation模型也被称为爬行模型，认为在缠结状态下，分子链的运动只能沿其轮廓方向（contour direction）运动，而在垂直于轮廓方向的运动被限制，类似于草丛中的蛇的爬行，因此也称之为蛇形模型或爬行模型 2.二者描述的体系不同，rouse model描述的是非缠结的动力学，而Reptation model描写的是缠结动力学，其分水岭在于缠结 3.rouse model完全忽略了流体力学相互作用，这在低分子量浓溶液或本体之下是成立的，但在描述稀溶液时不成立，因为此时流体力学相互作用不能忽略，事实上是一种平均场的思想，而Reptation模型可以用于解释高分子量的缠结体系动力学，能够解释一些实验上的观测到的现象，但是其忽略了tube fluctuation以及chain leakage等效应，导致理论预测结果并不与实验上的完全一致 4很多量都与链长存在标度关系，诸如粘度，松弛时间，扩散系数等，例如对于rouse model，其粘度正比于N的一次方，但Reptation模型得到的粘度正比于N的立方 |
2楼2010-07-12 23:57:34
kehan_1230
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3楼2010-07-13 10:25:57
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4楼2010-07-13 10:58:18
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5楼2010-07-13 11:05:21
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1.这方面的书很多，像Rubinstein，Doi&Edwards，de gennes等等都在这方面做过阐述，可以找来系统学习一下 2流体力学相互作用就是考虑了monomer-solvent-monomer之间的相互作用，比如一个bead（effective monomer）在溶剂中运动的时候，会带动附近solvent的运动，而solvent的运动又会带动周围bead的运动，之后这些bead又回过头来反作用于solvent，之后再作用于bead，循环往复，无休无止。其实是一个多体问题，目前数学上还没有办法精确求解，只能用近似的方法，其中之一就是采用平均场的办法，由Zimm最先完成这一工作，把bead连同周围的溶剂一起看成一个实心球，认为这部分溶剂不能穿过，简化了流体力学相互作用 3.非缠结情况下大体上来讲有两个模型可以描述，rouse model&zimm model，前者处理熔体或浓溶液，因为此时在monomer density很大，相当于在bead之间有了许多其他的bead，这样，溶剂对两个bead的相互作用就能很有效的被中间这些bead给屏蔽掉，因此，rouse model succeed for melt or concentrated solution，可是在稀溶液中，monomer density很低，相当于两个bead之间没有其他的bead，而只有solvent，因此，这时候流体力学相互作用无法被屏蔽，rouse model不适用，只能用zimm model去描述 |
6楼2010-07-13 11:39:28
kehan_1230
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