Che cos'è l'effetto Tyndall?
L'effetto Tyndall si verifica quando particelle all'interno di un colloide o sospensione diffondono la luce che passa attraverso. L'intensità della dispersione è il risultato diretto della dimensione delle particelle colloidali; poiché hanno all'incirca le dimensioni di una singola lunghezza d'onda della luce, l'effetto Tyndall è molto più intenso di un effetto simile noto come scattering di Rayleigh. L'applicazione pratica più comune dell'effetto è la rilevazione di colloidi e particelle ultramicroscopiche. L'effetto Tyndall può anche essere utilizzato per rilevare la luce che altrimenti sarebbe invisibile ad occhio nudo.
Una dimostrazione comune dell'effetto Tyndall prevede la creazione di un colloide chiaro, come quelli a base d'acqua, all'interno di un vetro trasparente. Quando un raggio di luce attraversa il vetro, il raggio stesso viene chiaramente e visibilmente delineato all'interno del colloide. Questo è il risultato di lunghezze d'onda più lunghe che passano attraverso la sostanza mentre lunghezze d'onda più corte della luce sono disperse, riflettendo la luce più corta allo spettatore. In alcuni casi, lo scattering può alterare il colore percepito di un colloide. La farina mescolata con acqua, ad esempio, apparirà blu quando preparata come colloide; lo stesso effetto si ottiene nelle iridi di individui dagli occhi blu.
L'effetto Tyndall può essere utilizzato in modo affidabile per rilevare colloidi e, per estensione, piccole particelle all'interno dei colloidi. I microscopi convenzionali hanno difficoltà a catturare immagini di particelle di dimensioni inferiori a 0,1 micron, il che rende difficile determinare se una particolare sostanza è un colloide o una soluzione reale. Se un raggio di luce si diffonde quando passa attraverso una sostanza chiara, gli osservatori possono confermare la presenza di particelle e determinare che la sostanza è un colloide. Questo principio ha portato allo sviluppo di ultramicroscopi, che consentono agli scienziati di osservare particelle invisibili anche con l'aiuto di un microscopio tradizionale. Lo stesso test può essere utilizzato per raccogliere un'idea delle dimensioni delle particelle all'interno del colloide e della sua densità.
L'effetto può anche essere usato per rilevare la luce invisibile. Poiché l'effetto Tyndall disperde la luce di una lunghezza d'onda più corta, è possibile rendere visibile la luce a infrarossi facendola passare attraverso un colloide. Ciò può essere ottenuto soffiando fumo o un altro colloide gassoso su un'area sospetta. Le particelle disperderanno le lunghezze d'onda rosse più brevi e visibili, consentendo agli osservatori di vedere un raggio di luce rossa. Il raggio sarà più visibile se visto da un angolo perpendicolare al percorso della luce.