當一束光線通過溶膠,若從入射光的垂直方向上(側面)觀看,則在光線通過溶膠的部位,可看到一個光柱,這現象稱為丁鐸爾現象。它是區別溶膠和真溶液最簡便的方法。
基本介紹
- 中文名:丁鐸爾現象
- 作用:區別溶膠和真溶液
- 提出者:約翰·丁達爾
- 示例:蔚藍的天空
簡介,實質,實驗證明,
簡介
丁鐸爾(Tyndall)現象(又稱丁達爾現象)
英國物理學家約翰·丁達爾(John Tyndall,1820~1893年) ,首先發現和研究了膠體(分散相粒徑1nm~100nm)中的丁達爾效應。
自然界中丁鐸爾現象是十分普遍的。我們抬頭仰望,看到的是蔚藍的天空。這是由於在天空中浮游著許多塵埃和小水滴,可視為氣溶膠,天空背後是漆黑的宇宙空間,所以,看到的是被天空散射的光——呈蔚藍色。而如果直對太陽望去,則看到的透過光,是橙紅色的太陽。又如:從側面觀看吸菸者吐出的煙霧是淡藍色的,大海是藍色的,這些均是由於丁鐸爾現象所造成的。
實質
眾所周知,光通過一分散體系時,可發生光吸收、光反射、光散射幾種現象。就光反射與光散射來說,當分散相的粒子大於入射光波長時發生反射,當粒子小於入射光波長時發生散射。可見光波長為400-700nm,膠體粒子大小為1-100nm,故發生散射現象。丁鐸爾現象實質上是溶膠對光的散射現象。
實驗證明
實驗證明,對粒子半徑≤47nm的分散體系,散射擊光強度與波長的四次方成反比,所以,入射光波長越短,散射越強。如果入射擊的為白色光(複色光),則其中波長短的藍色和紫色光將容易散射擊,因此,散射光(也稱乳光)為淡紫色,根據光互補原理透過光則應呈淡橙紅色。散射光強度與粒子體積的平方成正比。所以在低分子分散系中光散射就十分微弱,往往不易觀察到;而對粗分散系,粒子大小又促使發生反射,所以在膠體中可見到最大程度的散射光,丁鐸爾現象是膠體所特有的標誌。
散射光強度還與分散相、分散介質的折射率有關,兩者相差越大則散射光越強。憎液溶膠在分散相與分散介質間有相界面存在,兩者折射擊率相差較大,所以丁鐸爾現象特別明顯。而高分子溶液,由於高分子物分子溶解於溶劑中,高分子物分子被溶劑分子所裹住,沒有相界面存在,兩者折射率無明顯區別,丁鐸爾現象級為微弱。