Hva er Tyndall-effekten?

Tyndall-effekten oppstår når partikler i en kolloid eller suspensjon sprer lyset som går gjennom. Spredningenes intensitet er et direkte resultat av størrelsen på de kolloidale partiklene; siden de er omtrent på størrelse med en enkelt bølgelengde av lys, er Tyndall-effekten mye mer intens enn en lignende effekt kjent som Rayleigh-spredning. Den vanligste praktiske anvendelsen av effekten er påvisning av kolloider og ultramikroskopiske partikler. Tyndall-effekten kan også brukes til å oppdage lys som ellers ville være usynlig for det blotte øye.

En vanlig demonstrasjon av Tyndall-effekten innebærer å lage en klar kolloid, for eksempel vannbasert, inne i et gjennomsiktig glass. Når en lysstråle passerer gjennom glasset, er selve strålen tydelig og synlig avgrenset i kolloiden. Dette er et resultat av lengre bølgelengder som passerer gjennom stoffet mens kortere bølgelengder av lys er spredt, noe som reflekterer det kortere lyset tilbake til betrakteren. I noen tilfeller kan spredningen endre den opplevde fargen på en kolloid. Mel blandet med vann, for eksempel, vil vises blå når den tilberedes som en kolloid; den samme effekten oppnås i irisene fra blåøyde individer.

Tyndall-effekten kan pålitelig brukes til å oppdage kolloider, og i forlengelse av det, små partikler i kolloidene. Konvensjonelle mikroskop har vanskeligheter med å ta bilder av partikler som er mindre enn 0,1 mikron i størrelse, noe som gjør det til en utfordring å bestemme om et bestemt stoff er en kolloid eller en ekte løsning. Hvis en lysstråle sprer seg når den passerer gjennom et klart stoff, kan observatører bekrefte tilstedeværelsen av partikler og bestemme at stoffet er en kolloid. Dette prinsippet har ført til utvikling av ultramikroskop, som lar forskere observere partikler som er usynlige selv ved hjelp av et tradisjonelt mikroskop. Den samme testen kan brukes til å samle en ide om størrelsen på partiklene i kolloiden og dens tetthet.

Effekten kan også brukes til å oppdage usynlig lys. Siden Tyndall-effekten sprer lys med kortere bølgelengde, er det mulig å synliggjøre infrarødt lys ved å føre det gjennom en kolloid. Dette kan oppnås ved å blåse røyk eller en annen gassformet kolloid på et mistenkt område. Partiklene vil spre de kortere, synlige røde bølgelengdene, slik at observatører kan se en lysstråle. Strålen vil være mest synlig når den sees fra en vinkel vinkelrett på lysets vei.