Что такое эффект Тиндалла?

Эффект Тиндалла возникает, когда частицы внутри коллоида или суспензии рассеивают свет, который проходит через них. Интенсивность рассеяния является прямым результатом размера коллоидных частиц; так как они примерно равны размеру одной длины волны света, эффект Тиндаля намного интенсивнее, чем аналогичный эффект, известный как рассеяние Рэлея. Наиболее распространенным практическим применением эффекта является обнаружение коллоидов и ультрамикроскопических частиц. Эффект Тиндалла также можно использовать для обнаружения света, который в противном случае был бы невидим невооруженным глазом.

Обычная демонстрация эффекта Тиндалла включает в себя создание прозрачного коллоида, например на водной основе, внутри прозрачного стекла. Когда луч света проходит через стекло, сам луч четко и четко очерчен внутри коллоида. Это является результатом более длинных волн, проходящих через вещество, в то время как короткие волны света рассеиваются, отражая более короткий свет обратно к зрителю. В некоторых случаях рассеяние может изменить воспринимаемый цвет коллоида. Например, мука, смешанная с водой, будет синей при приготовлении в виде коллоида; тот же эффект достигается в радужных оболочках голубоглазых особей.

Эффект Тиндаля может быть надежно использован для обнаружения коллоидов и, следовательно, мелких частиц внутри коллоидов. Обычные микроскопы испытывают трудности с получением изображений частиц размером менее 0,1 микрона, что затрудняет определение того, является ли конкретное вещество коллоидным или истинным раствором. Если луч света рассеивается при прохождении через прозрачное вещество, наблюдатели могут подтвердить наличие частиц и определить, что вещество является коллоидным. Этот принцип привел к разработке ультрамикроскопов, которые позволяют ученым наблюдать частицы, которые невидимы даже с помощью традиционного микроскопа. Тот же тест можно использовать, чтобы получить представление о размере частиц внутри коллоида и его плотности.

Эффект также можно использовать для обнаружения невидимого света. Поскольку эффект Тиндаля рассеивает свет с более короткой длиной волны, инфракрасный свет можно сделать видимым, пропустив его через коллоид. Это может быть достигнуто путем продувания дыма или другого газообразного коллоида на предполагаемую область. Частицы рассеивают более короткие видимые красные волны, что позволяет наблюдателям видеть луч красного света. Луч будет наиболее видимым, если смотреть под углом, перпендикулярным пути света.