丁達爾效應

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更新時間: 2013-10-18

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丁達爾效應 ,當一束光線透過膠體,從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現的一條光亮的「通路」,這種現象叫丁達爾現象,也叫丁達爾效應。英國物理學家丁達爾(1820~1893年) ,首先發現和研究了膠體中的上述現象。這主要是膠體中分散質微粒散射出來的光。

丁達爾效應 -丁達爾現象實驗

1869年,英國科學家丁達爾發現了丁達爾現象。 光射到微粒上可以發生兩種情況,一是當微粒直徑大於入射光波長很多倍時,發生光的反射;二是微粒直徑小於入射光的波長時,發生光的散射,散射出來的光稱為乳光。

 散射光的強度,隨著顆粒半徑增加而變化。懸(乳)濁液分散質微粒直徑太大,對於入射光只有反射而不散射;溶液里溶質微粒太小,對於入射光散射很微弱,觀察不到丁達爾現象;只有溶膠才有比較明顯的乳光,這時微粒好像一個發光體,無數發光體散射結果,就形成了光的通路。 散射光的強度,還隨著微粒濃度增大而增加,因此進行實驗時,溶膠濃度不要太稀。

 在暗室中,讓一束平行光線通過一肉眼看來完全透明的溶膠,從垂直於光束的方向,可以觀察到有一渾濁發亮的光柱,其中有微粒閃爍,該現象稱為丁達爾效應。在溶膠中分散相粒子直徑比可見光波長要短,入射光的電磁波使顆粒中的電子做與入射光波同頻率的強迫振動,致使顆粒本身象一個新光源一樣,向各方向發出與入射光同頻率的光波。丁達爾效應就是粒子對光散射作用的結果,如黑夜中看到的探照燈的光束、晴天時天空中的藍色,都是粒子對光的散射作用。根據散射光強的規律和溶膠粒子的特點,只有溶膠具有較強的光散射現象,故丁達爾現象常被認為是膠體體系。

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丁達爾效應 -膠體為什麼會有丁達爾現象

 在光的傳播過程中,光線照射到粒子時,如果粒子大於入射光波長很多倍,則發生光的反射;如果粒子小於入射光波長,則發生光的散射,這時觀察到的是光波環繞微粒而向其四周放射的光,稱為散射光或乳光。丁達爾效應就是光的散射現象或稱乳光現象。由於溶膠粒子大小一般不超過100 nm,小於可見光波長(400 nm~700 nm),因此,當可見光透過溶膠時會產生明顯的散射作用。而對於真溶液,雖然分子或離子更小,但因散射光的強度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱,因此,真溶液對光的散射作用很微弱。此外,散射光的強度還隨分散體系中粒子濃度增大而增強。所以說,膠體能有丁達爾現象,而溶液沒有,可以採用丁達爾現象來區分膠體和溶液。

丁達爾現象丁達爾現象


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