丁达尔效应是怎么形成的?
丁达尔效应是怎么形成的?
在光的传播过程中,光线照射到粒子时,如果粒子大于入射光波长很多倍,则发生光的反射;如果粒子小于入射光波长,则发生光的散射,这时观察到的是光波环绕微粒而向其四周放射的光,称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于真溶液粒子直径一般不超过1nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其直径在1~100nm。小于可见光波长(400nm~700nm),因此,当可见光透过胶体时会产生明显的散射作用。而对于真溶液,虽然分子或离子更小,但因散射光的强度随散射粒子体积的减小而明显减弱,因此,真溶液对光的散射作用很微弱。此外,散射光的强度还随分散体系中粒子浓度增大而增强。
所以说,胶体能有丁达尔现象,而溶液几乎没有,可以采用丁达尔现象来区分胶体和溶液,注意:当有光线通过悬浊液时有时也会出现光路,但是由于悬浊液中的颗粒对光线的阻碍过大,使得产生的光路很短。
丁达尔效应的发现:
1869年,丁达尔发现,若令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,这就是丁达尔效应。
其他分散体系(分散系)产生的这种现象远不如胶体显著,因此,丁达尔效应实际上成为判别胶体与真溶液的最简便的方法。
可见光的波长约在400~700nm之间,当光线射入分散体系时,一部分自由地通过,一部分被吸收、反射或散射,可能发生以下三种情况:
(1)当光束通过粗分散体系,由于分散质的粒子大于入射光的波长,主要发生反射或折射现象,使体系呈现混浊。
(2)当光线通过胶体溶液,由于分散质粒子的直径一般在1~100nm之间,小于入射光的波长,主要发生散射,可以看见乳白色的光柱,出现丁达尔现象。
(3)当光束通过分子溶液,由于溶液十分均匀,散射光因相互干涉而完全抵消,看不见散射光。
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