丁达尔效应
2017-01-08 09:41阅读:
当一束
光线透过
胶体,从
入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”,这种现象叫丁达尔现象,也叫丁达尔效应(Tyndall
effect)或者丁泽尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应。
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| 中文名 |
丁达尔效应 |
| 命名者 |
约翰·丁达尔 |
| 实际应用 |
用于胶体与溶液的鉴别 |
|
|
、丁泽尔效应
| 时间 |
1869年 |
| 英文名 |
Tyndall effect |
目
录
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英国物理学家约翰·丁达尔(JohnTyndall1820~
1893年),首先发现和研究了
胶体中的上述现象。这条光亮的“通路”是由于
胶体粒子对
光线散射形成的。丁达尔效应是区分
胶体和溶液的一种常用
物理方法。
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在
光的传播过程中,
光线照射到
粒子时,如果
粒子大于入射
光波长很多倍,则发生光的
反射;如果
粒子小于入射
光波长,则发生光的
散射,这时观察到的是
光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为
散射光或
乳光。丁达尔效应就是光的
散射现象或称
乳光现象。由于
溶液粒子大小一般不超过1nm,
胶体粒子介于
溶液中
溶质粒子和
浊液粒子之间,其大小在40~90nm。小于可见
光波长(400nm~750nm),因此,当
可见光透过
胶体时会产生明显的
散射作用。而对于真
溶液,虽然分子或离子更小,但因
散射光的强度随
散射粒子体积的减小而明显减弱,因此,真
溶液对光的
散射作用很微弱。此外,
散射光的强度还随分散体系中
粒子浓度增大而增强。
所以说,
胶体能有丁达尔现象,而
溶液几乎没有,可以采用丁达尔现象来区分
胶体和
溶液,注意:当有
光线通过
悬浊液时有时也会出现光路,但是由于
悬浊液中的颗粒对
光线的阻碍过大,使得产生的光路很短。
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丁达尔效应是区分
胶体与
溶液的一种常用物理方法。
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丁达尔现象
1869年,
丁达尔发现,若令一束汇聚的光通过溶胶,则从侧面(即与
光束垂直的方向)可以看到一个发光的
圆锥体,这就是丁达尔效应。
其他分散体系产生的这种现象远不如胶体显著,因此,丁达尔效应实际上成为判别胶体与
真溶液的最简便的方法。如图所示为Fe(OH)3溶胶与CuSO4溶液的区别。
可见光的波长约在400~700nm之间,当光线射入
分散体系时,一部分自由地通过,一部分被吸收、反射或散射,可能发生以下三种情况:
(1)当光束通过粗分散体系,由于
分散质的粒子大于入射光的波长,主要发生反射或
折射现象,使体系呈现混浊。
(2)当光线通过
胶体溶液,由于
分散质粒子的半径一般在1~100nm之间,小于入射光的波长,主要发生散射,可以看见乳白色的光柱,出现丁达尔现象。
(3)当
光束通过分子
溶液,由于
溶液十分均匀,
散射光因相互干涉而完全抵消,看不见
散射光。
胶体现象
丁达尔现象的实际应用1869年,
英国科学家
丁达尔发现了
丁达尔现象。
丁达尔现象是
胶体中
分散质微粒对
可见光(
波长为400~700nm)
散射而形成的。它在
实验室里可用于
胶体与
溶液的鉴别。
光射到
微粒上可以发生两种情况,一是当
微粒直径大于
入射光波长很多倍时,发生光的
反射;二是
微粒直径小于入射光的
波长时,发生光的
散射,
散射出来的光称为
乳光。
散射光的强度,还随着
微粒浓度增大而增加,因此进行实验时,
胶体浓度不要太稀。
暗室现象
自然中的丁达尔现象在
暗室中,让一束
平行光线通过一
肉眼看来完全
透明的
胶体,从垂直于
光束的方向,可以观察到有一
浑浊发亮的光柱,其中有
微粒闪烁,该现象称为
丁达尔效应。在
胶体中
分散质粒子直径比
可见光波长要短,
入射光的
电磁波使颗粒中的电子做与
入射光波同
频率的强迫振动,致使颗粒本身象一个新
光源一样,向各方向发出与
入射光同
频率的光波。
丁达尔效应就是粒子对光散射(光波偏离原来方向而发散传播)作用的结果,如
黑夜中看到的
探照灯的
光束、
晴天时天空中的蓝色,都是粒子对光的散射作用。根据散射光强的规律和溶
胶粒子的特点,只有溶
胶具有较强的光
散射现象,故丁达尔现象常被认为是
胶体体系。
树林现象
城市中的丁达尔现象清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,类似于这种
自然界现象,也是丁达尔现象。这是因为
云、
雾、
烟尘也是
胶体,只是这些
胶体的
分散剂是空气,
分散质是微小的尘埃或液滴。
耶稣光
“苏迪罗”到来前夜福州现丁达尔效应(4)耶稣光即丁达尔效应的形成,是靠雾气或是大气中的灰尘,当太阳照射下来投射在上面时,就可以明显看出
光线的线条,加上太阳是大面积的光线,所以投射下来的,不会只是
一点点,而是一整片的壮阔画面这种为风景带来一种神圣的静谧感的光线,不知何时被命名为了“耶稣光”。
2015年7月7日傍晚,中山
黄圃镇上空出现美丽的“丁达尔现象”。
[1]
2015年8月7日傍晚,受2015年第13号台风“苏迪罗”外围云系影响,福州市西面出现美丽的“耶稣光”。
[2]