| Numéro |
J. Phys. Colloques
Volume 33, Numéro C1, Février-Mars 1972
COLLOQUE INTERNATIONAL DU C. N. R. S.LA DIFFUSION DE LA LUMIÈRE PAR LES FLUIDES |
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| Page(s) | C1-171 - C1-176 | |
| DOI | https://doi.org/10.1051/jphyscol:1972131 | |
LA DIFFUSION DE LA LUMIÈRE PAR LES FLUIDES
J. Phys. Colloques 33 (1972) C1-171-C1-176
DOI: 10.1051/jphyscol:1972131
LIGHT SCATTERING FROM MOTILE BACTERIA
R. NOSSAL1 and S. H. CHEN21 Physical Sciences Laboratory, Division of Computer Research and Technology, National Institutes of Health, Bethesda Maryland, 20014, U. S. A.
2 Department of Nuclear Engineering, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, Massachusetts 02139, U. S. A.
Résumé
Nous démontrons que la «fonction intermédiaire de diffusion», I(K, t), de la lumière diffusée par des bactéries mobiles peut s'exprimer de la façon suivante : I(K, t) = [MATH]Ps(V) dV, (1) où Ps(V), est la distribution de la vitesse de natation des bactéries. Nous avons étudié les spectres de la lumière diffusée par des échantillons de bactéries E. Coli K12 mobiles. Ces spectres ont été obtenus par une méthode spectroscopique «laser» dans laquelle nous mesurons l'autocorrélation de l'intensité de la lumière diffusée. Nous démontrons que la relation entre les spectres expérimentaux et leurs vecteurs d'onde de diffusion satisfait l'équation (1). Par contre, les bactéries qui sont immobilisées par l'addition de 10-2 M CuCl2 donnent des spectres qui ont les caractéristiques du mouvement Brownien des grosses particules. On peut déterminer Ps(V) en appliquant la transformation de Fourier inverse à l'expression obtenue pour I(K, t). On indique comment varie la distribution Ps(V) lorsque l'environnement est modifié.
Abstract
The «Intermediate scattering function» I(K, t) of light scattered by motile bacteria is shown to be I(K, t) = [MATH]Ps(V) dV, (1) where Ps(V) is the distribution of swimming speeds of the bacteria. Scattered spectra from motile E, Coli K12 bacteria have been investigated by laser light intensity correlation spectroscopy. [I(K, t)]2 is obtained from the data and its angular dependence is shown to agree with that predicted theoretically by eq. (1). In contrast, bacteria whose motility has been arrested by addition of 10-2 M CuCl2 are found to scatter light with a spectrum characteristic of large Brownian particles. The swimming speed distribution Ps(V) may be determined by performing appropriate Fourier inversions of the data taken from the motile bacteria. The manner by which the distribution changes when environmental factors are varied is indicated.