Wat is het Tyndall-effect?

Het Tyndall-effect treedt op wanneer deeltjes in een colloïde of suspensie het licht verspreiden dat erdoorheen gaat. De intensiteit van de verstrooiing is een direct gevolg van de grootte van de colloïdale deeltjes; omdat ze ongeveer de grootte hebben van een enkele golflengte van licht, is het Tyndall-effect veel intenser dan een soortgelijk effect dat bekend staat als Rayleigh-verstrooiing. De meest gebruikelijke praktische toepassing van het effect is de detectie van colloïden en ultramicroscopische deeltjes. Het Tyndall-effect kan ook worden gebruikt om licht te detecteren dat anders onzichtbaar zou zijn voor het blote oog.

Een veel voorkomende demonstratie van het Tyndall-effect omvat het creëren van een helder colloïde, zoals op waterbasis, in een transparant glas. Wanneer een lichtstraal door het glas gaat, wordt de straal zelf duidelijk en zichtbaar afgebakend in het colloïde. Dit is het gevolg van langere golflengten die door de stof passeren, terwijl kortere golflengten van licht verstrooid worden en het kortere licht terug reflecteren naar de kijker. In sommige gevallen kan de verstrooiing de waargenomen kleur van een colloïde veranderen. Bloem gemengd met water zal bijvoorbeeld blauw lijken als het wordt bereid als colloïde; hetzelfde effect wordt bereikt in de irissen van individuen met blauwe ogen.

Het Tyndall-effect kan betrouwbaar worden gebruikt om colloïden, en bij uitbreiding, kleine deeltjes in de colloïden te detecteren. Conventionele microscopen hebben moeite met het vastleggen van afbeeldingen van deeltjes kleiner dan 0,1 micron, waardoor het een uitdaging is om te bepalen of een bepaalde stof een colloïde of een echte oplossing is. Als een lichtstraal verstrooit bij het passeren door een heldere stof, kunnen waarnemers de aanwezigheid van deeltjes bevestigen en bepalen dat de stof een colloïde is. Dit principe heeft geleid tot de ontwikkeling van ultramicroscopen, waarmee wetenschappers deeltjes kunnen observeren die zelfs met behulp van een traditionele microscoop onzichtbaar zijn. Dezelfde test kan worden gebruikt om een ​​idee te krijgen van de grootte van de deeltjes in het colloïde en de dichtheid ervan.

Het effect kan ook worden gebruikt om onzichtbaar licht te detecteren. Omdat het Tyndall-effect licht met een kortere golflengte verstrooit, is het mogelijk om infraroodlicht zichtbaar te maken door het door een colloïde te laten gaan. Dit kan worden bereikt door rook of een ander gasvormig colloïde op een verdacht gebied te blazen. De deeltjes zullen de kortere, zichtbare rode golflengten verstrooien, waardoor waarnemers een straal rood licht kunnen zien. De straal is het meest zichtbaar vanuit een hoek loodrecht op het lichtpad.