基本介紹
- 中文名：丁達爾效應
- 外文名：Tyndall effect
- 別名：丁鐸爾現象、丁鐸爾效應
- 命名者：約翰·丁達爾
- 時間：1869年
- 實際套用：用於膠體與溶液的鑑別
- 英文名：Tyndall effect
- 現象名稱：樹林現象、膠體現象、暗室現象
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命名始源
英國物理學家約翰·丁達爾(John Tyndall 1820～1893年) ，1869年首先發現和研究了膠體中的上述現象。這條光亮的“通路”是由於膠體粒子對光線散射形成的。丁達爾效應是區分膠體和溶液的一種常用物理方法。
產生原因
在光的傳播過程中，光線照射到粒子時，如果粒子大於入射光波長很多倍，則發生光的反射；如果粒子小於入射光波長，則發生光的散射，這時觀察到的是光波環繞微粒而向其四周放射的光，稱為散射光或乳光。丁達爾效應就是光的散射現象或稱乳光現象。由於真溶液粒子半徑一般不超過1 nm，膠體粒子介於溶液中溶質粒子和濁液粒子之間，其半徑在1~100 nm。小於可見光波長（400 nm～700 nm），因此，當可見光透過膠體時會產生明顯的散射作用。而對於真溶液，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，膠體能有丁達爾現象，而溶液幾乎沒有，可以採用丁達爾現象來區分膠體和溶液，注意：當有光線通過懸濁液時有時也會出現光路，但是由於懸濁液中的顆粒對光線的阻礙過大，使得產生的光路很短。
實際套用
丁達爾效應是區分膠體與溶液的一種常用物理方法。（還可以用半透膜檢測）
實驗例證
丁達爾現象
左為CuSO4溶液，右為Fe(OH)3溶膠1869年，丁達爾發現，若令一束匯聚的光通過溶膠，則從側面（即與光束垂直的方向）可以看到一個發光的圓錐體，這就是丁達爾效應。
其他分散體系產生的這種現象遠不如膠體顯著，因此，丁達爾效應實際上成為判別膠體與真溶液的最簡便的方法。如圖所示為Fe（OH）3膠體與CuSO4溶液的區別。
可見光的波長約在400～700 nm之間，當光線射入分散體系時，一部分自由地通過，一部分被吸收、反射或散射，可能發生以下三種情況：
（2）當光線通過膠體溶液，由於分散質粒子的直徑一般在1～100 nm之間，小於入射光的波長，主要發生散射，可以看見乳白色的光柱，出現丁達爾現象。
膠體現象
丁達爾現象的實際套用暗室現象
自然中的丁達爾現象在暗室中，讓一束平行光線通過一肉眼看來完全透明的膠體，從垂直於光束的方向，可以觀察到有一渾濁發亮的光柱，其中有微粒閃爍，該現象稱為丁達爾效應。在膠體中分散質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，向各方向發出與入射光同頻率的光波。丁達爾效應就是粒子對光散射（光波偏離原來方向而發散傳播）作用的結果，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。根據散射光強的規律和溶膠粒子的特點，只有溶膠具有較強的光散射現象，故丁達爾現象常被認為是膠體體系。
樹林現象
清晨，在茂密的樹林中，常常可以看到從枝葉間透過的一道道光柱，類似於這種自然界現象，也是丁達爾現象。這是因為雲、霧、煙塵也是膠體，只是這些膠體的分散劑是空氣，分散質是微小的塵埃或液滴。
城市中的丁達爾現象
城市中的丁達爾現象耶穌光
耶穌光即丁達爾效應的形成，是靠霧氣或是大氣中的灰塵，當太陽照射下來投射在上面時，就可以明顯看出光線的線條，加上太陽是大面積的光線，所以投射下來的，不會只是 一點點，而是一整片的壯闊畫面這種為風景帶來一種神聖的靜謐感的光線，不知何時被命名為了“耶穌光”。
耶穌光
耶穌光2015年7月7日傍晚，中山黃圃鎮上空出現美麗的“丁達爾現象”。
2015年8月7日傍晚，受2015年第13號颱風“蘇迪羅”外圍雲系影響，福州市西面出現美麗的“耶穌光”。
2016年8月15日傍晚，一縷縷金色的陽光透過雲層的間隙，照射在成都的高樓大廈上，出現美麗的“耶穌光”。
