• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.形成原因
  • 4.研究利用
  • 5.历史沿革
  • 6.实验例证
  • 6.1.丁达尔现象
  • 6.2.胶体现象
  • 6.3.暗室现象
  • 6.4.树林现象
  • 6.5.耶稣光现象
  • 7.现象实例
  • 8.参考资料

丁达尔效应

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自然现象

丁达尔效应(Tyndall effect),也叫丁达尔现象、丁铎尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应1,是指当一束光线透过胶体,从垂直入射光方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”的现象

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摄影界称其“耶稣光”,一般出现的时间在清晨、日落时分或者雨后云层较多的时候,大气中有雾气或灰尘。

基本信息

  • 中文名

    丁达尔效应

  • 外文名

    Tyndall effect

  • 别名

    丁铎尔现象丁铎尔效应

  • 命名者

    约翰·丁达尔

  • 实际应用

    用于胶体与溶液的鉴别

形成原因

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。由于真溶液粒子直径一般不超过1nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其直径在1~100nm。小于可见光波长(400nm~700nm),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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研究利用

丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。(还可以用半透膜检测)

历史沿革

英国物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall 1820~1893年) ,1869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

实验例证

丁达尔现象

左为CuSO4溶液,右为Fe(OH)3溶胶

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胶体与CuSO4溶液的区别。

可见光的波长约在400~700 nm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,由于分散质粒子的直径一般在1~100 nm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