チンダル効果とは何ですか？

コロイドまたは懸濁液内の粒子が通過する光を散乱させると、チンダル効果が発生します。 散乱の強度は、コロイド粒子のサイズの直接的な結果です。 それらはほぼ光の単一波長のサイズであるため、Tyndall効果はレイリー散乱として知られている同様の効果よりもはるかに強力です。 この効果の最も一般的な実用的な用途は、コロイドと超微細粒子の検出です。 Tyndall効果は、肉眼では見えない光の検出にも使用できます。

一般的なTyndall効果のデモンストレーションでは、透明なガラス内に水性コロイドなどの透明なコロイドを作成します。 光のビームがガラスを通過すると、ビーム自体がコロイド内ではっきりと見えるように描かれます。 これは、物質を通過する長い波長の結果であり、短い波長の光は散乱され、短い光を反射して視聴者に戻します。 場合によっては、散乱によりコロイドの知覚色が変わることがあります。 たとえば、水と混ぜた小麦粉は、コロイドとして準備すると青色に見えます。 青い目の人の虹彩でも同じ効果が得られます。

Tyndall効果は、コロイド、さらにはコロイド内の小さな粒子の検出に確実に使用できます。 従来の顕微鏡では、サイズが0.1ミクロン未満の粒子の画像をキャプチャするのが困難であり、特定の物質がコロイドであるか真の溶液であるかを判断するのが困難になります。 透明な物質を通過するときに光線が散乱する場合、観察者は粒子の存在を確認し、物質がコロイドであることを確認できます。 この原理は、従来の顕微鏡の助けを借りても見えない粒子を科学者が観察できる超顕微鏡の開発につながりました。 同じテストを使用して、コロイド内の粒子のサイズと密度のアイデアを収集できます。

この効果は、不可視光の検出にも使用できます。 Tyndall効果は短い波長の光を散乱させるため、コロイドを通過させることで赤外光を可視化することができます。 これは、疑わしい領域に煙または別のガス状コロイドを吹き付けることで実現できます。 粒子は短い可視の赤色波長を散乱させ、観察者が赤色光のビームを見ることができるようにします。 光線は、光の経路に垂直な角度から見たときに最もよく見えます。