Tyndall effect
當一束光線透過膠體,從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”,這種現(xiàn)象叫丁達爾現(xiàn)象,也叫丁達爾效應(yīng).
英國物理學家丁達爾(1820～1893年) ,首先發(fā)現(xiàn)和研究了膠體中的上述現(xiàn)象.這主要是膠體中分散質(zhì)微粒散射出來的光.
丁達爾現(xiàn)象之二
1869年,英國科學家丁達爾發(fā)現(xiàn)了丁達爾現(xiàn)象.
光射到微粒上可以發(fā)生兩種情況,一是當微粒直徑大于入射光波長很多倍時,發(fā)生光的反射；二是微粒直徑小于入射光的波長時,發(fā)生光的散射,散射出來的光稱為乳光.
散射光的強度,隨著顆粒半徑增加而變化.懸(乳)濁液分散質(zhì)微粒直徑太大,對于入射光只有反射而不散射；溶液里溶質(zhì)微粒太小,對于入射光散射很微弱,觀察不到丁達爾現(xiàn)象；只有溶膠才有比較明顯的乳光,這時微粒好像一個發(fā)光體,無數(shù)發(fā)光體散射結(jié)果,就形成了光的通路.
散射光的強度,還隨著微粒濃度增大而增加,因此進行實驗時,溶膠濃度不要太稀.
丁達爾現(xiàn)象之三
在暗室中,讓一束平行光線通過一肉眼看來完全透明的溶膠,從垂直于光束的方向,可以觀察到有一渾濁發(fā)亮的光柱,其中有微粒閃爍,該現(xiàn)象稱為丁達爾效應(yīng).在溶膠中分散相粒子直徑比可見光波長要短,入射光的電磁波使顆粒中的電子做與入射光波同頻率的強迫振動,致使顆粒本身象一個新光源一樣,向各方向發(fā)出與入射光同頻率的光波.丁達爾效應(yīng)就是粒子對光散射作用的結(jié)果,如黑夜中看到的探照燈的光束、晴天時天空中的藍色,都是粒子對光的散射作用.根據(jù)散射光強的規(guī)律和溶膠粒子的特點,只有溶膠具有較強的光散射現(xiàn)象,故丁達爾現(xiàn)象常被認為是膠體體系.
膠體為什么會有丁達爾現(xiàn)象
在光的傳播過程中,光線照射到粒子時,如果粒子大于入射光波長很多倍,則發(fā)生光的反射；如果粒子小于入射光波長,則發(fā)生光的散射,這時觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周放射的光,稱為散射光或乳光.丁達爾效應(yīng)就是光的散射現(xiàn)象或稱乳光現(xiàn)象.由于溶膠粒子大小一般不超過100 nm,小于可見光波長（400 nm～700 nm）,因此,當可見光透過溶膠時會產(chǎn)生明顯的散射作用.而對于真溶液,雖然分子或離子更小,但因散射光的強度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱,因此,真溶液對光的散射作用很微弱.此外,散射光的強度還隨分散體系中粒子濃度增大而增強.所以說,膠體能有丁達爾現(xiàn)象,而溶液沒有,可以采用丁達爾現(xiàn)象來區(qū)分膠體和溶液.