Vad är Tyndall-effekten?
Tyndall-effekten uppstår när partiklar i en kolloid eller suspension sprider ljuset som passerar genom. Spridningens intensitet är ett direkt resultat av storleken på de kolloidala partiklarna; eftersom de ungefär är storleken på en enda våglängd för ljus, är Tyndall-effekten mycket mer intensiv än en liknande effekt känd som Rayleigh-spridning. Den vanligaste praktiska tillämpningen av effekten är detektering av kolloider och ultramikroskopiska partiklar. Tyndall-effekten kan också användas för att upptäcka ljus som annars skulle vara osynligt för det blotta ögat.
En vanlig demonstration av Tyndall-effekten involverar skapandet av en klar kolloid, till exempel vattenbaserad, i ett transparent glas. När en ljusstråle passerar genom glaset avgränsas själva strålen tydligt och synligt i kolloiden. Detta är ett resultat av längre våglängder som passerar genom ämnet medan kortare våglängder för ljus sprids, vilket reflekterar det kortare ljuset tillbaka till betraktaren. I vissa fall kan spridningen förändra en upplevd färg på en kolloid. Mjöl blandad med vatten, till exempel, kommer att visas blå när den bereds som en kolloid; samma effekt uppnås i iris hos blåttögda individer.
Tyndall-effekten kan pålitligt användas för att detektera kolloider, och i förlängningen, små partiklar i kolloiderna. Konventionella mikroskop har svårt att ta bilder av partiklar som är mindre än 0,1 mikron i storlek, vilket gör det till en utmaning att bestämma om en viss substans är en kolloid eller en sann lösning. Om en ljusstråle sprids när den passerar genom ett klart ämne, kan observatörer bekräfta närvaron av partiklar och bestämma att ämnet är en kolloid. Denna princip har lett till utvecklingen av ultramikroskop, som gör det möjligt för forskare att observera partiklar som är osynliga även med hjälp av ett traditionellt mikroskop. Samma test kan användas för att samla in en uppfattning om partiklarnas storlek i kolloiden och dess densitet.
Effekten kan också användas för att upptäcka osynligt ljus. Eftersom Tyndall-effekten sprider ljus med en kortare våglängd är det möjligt att göra infrarött ljus synligt genom att passera det genom en kolloid. Detta kan uppnås genom att blåsa rök eller en annan gasformig kolloid på ett misstänkt område. Partiklarna sprider de kortare, synliga röda våglängderna, så att observatörerna kan se en stråle med rött ljus. Strålen kommer att vara mest synlig när den ses från en vinkel vinkelrätt mot ljusets väg.