当丁达尔效应发生时,光有了形状
2021-12-15本刊综合
发明与创新 2021年44期
关键词:效应
◎本刊综合
1836年,英国物理学家约翰·丁达尔发现,若让一束汇聚的光通过溶胶,则从侧面(即与光束垂直的方向)可以看到一个发光的圆锥体,于是发现了神奇的“丁达尔现象”(也叫“丁达尔效应”)。

图1 树林里的丁达尔效应(图/千图网)
丁达尔效应的原理
在光的传播过程中,光线照射粒子时,如果粒子直径远远大于入射光波长,则发生光的反射现象;如果粒子直径小于入射光波长,则发生光的散射现象,这时观察到的是光波环绕微粒并向其四周放射的光,被称为散射光或乳光,丁达尔效应就是光的散射现象或乳光现象。
要产生丁达尔效应,除了需要光源,也需要胶体。云、雾、烟尘这些都是胶体,由于这些胶体的分散剂是空气,所以它们属于气溶胶。同样地,液溶胶是以液体作为分散剂的溶胶,如蛋白溶液、淀粉溶液等,固溶胶是以固体作为分散剂的溶胶,如有色玻璃等。
发生丁达尔效应时,人们可以看到一条条“光路”,它们时而为圆柱形,时而为圆锥形,仿佛光有了形状。
实验室中的丁达尔效应
在化学中,根据溶质的直径大小,可将分散系(一种或多种物质分散在另一种或多种物质中所得到的混合物)分为真溶液、胶体、大分子溶液等,其中胶体的溶质直径范围与能形成丁达尔效应的粒子直径范围较吻合。因此,可用丁达尔效应辨别胶体与真溶液。
如图2所示,当光束通过Fe(OH)3胶体时,可以看到一条光路,而当光束通过CuSO4溶液时,则看不到。

图2 丁达尔效应实验……p>
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