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丁达尔效应

2017-09-27 3页 doc 13KB 34阅读

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丁达尔效应丁达尔效应 发现 英国物理学家约翰?丁达尔(John Tyndall 1820,1893年) ,首先发现和研究了胶体中的上述现象。这主要是胶体中分散质微粒散射出来的光。 产生原因 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。由于溶液粒子大小一般不超过1 nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其大小在1,100nm。小于可见光波长(400...
丁达尔效应
丁达尔效应

发现

英国物理学家约翰?丁达尔(John Tyndall 1820,1893年) ,首先发现和研究了胶体中的上述现象。这主要是胶体中分散质微粒散射出来的光。

产生原因

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。由于溶液粒子大小一般不超过1 nm,胶体粒子介于溶液中溶质粒子和浊液粒子之间,其大小在1,100nm。小于可见光波长(400 nm,700 nm),因此,当可见光透过溶胶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。

实验例证

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。 其他分散系统产生的这种现象远不如溶胶显著,因此,丁达尔效应实际上成为判别溶胶与真溶液的最简便的。如图所示为Fe(OH)3溶胶与CuSO4溶液的区别。 可见光的波长约在400,700nm之间,当光线射入分散系统时,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)当光束通过粗分散系统,由于分散相的粒子大于入射光的波长,主要发生反射或折射现象,使系统呈现混浊。 (2)当光速通过胶体溶液,由于分散相粒子的半径一般在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。

胶体的丁达尔现象

1869年,英国科学家丁达尔发现了丁达尔现象。丁达尔现象是胶体中分散质微粒对可见光(波长为400~700nm)散射而形成的。它在实验室里可用于胶体与溶液的鉴别。 光射到微粒上可以发生两种情况,一是当微粒直径大于入射光波长很多倍时,发生光的反射;二是微粒直径小于入射光的波长时,发生光的散射,散射出来的光称为乳光。 散射光的强度,随着颗粒半径增加而变化。悬(乳)浊液分散质微粒直径太大,对于入射光只有反射而不散射;溶液里溶质微粒太小,对于入射光散射很微弱,观察不到丁达尔现象;只有溶胶才有比较明显的乳光,这时微粒好像一个发光体,无数发光体散射结果,就形成了光的通路。 散射光的强度,还随着微粒浓度增大而增加,因此进行实验时,溶胶浓度不要太稀。

暗室中的丁达尔现象

清晨,在茂密的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,类似于这种自然界现象,也是丁达尔现象。这是因为云、雾、烟尘也是胶体,只是这些胶体的分散剂是空气,分散质是微小的尘埃或液滴。

丁达尔现象的实际应用

它在实验室里可用于胶体与溶液的鉴别。 光射到微粒上可以发生两种情况,一是当微粒直径大于入射光波长很多倍时,发生光的反射;二是微粒直径小于入射光的波长时,发生光的散射,散射出来的光称为乳光。 散射光的强度,随着颗粒半径增加而变化。悬(乳)浊液分散质微粒直径太大,对于入射光只有反射而不散射;溶液里溶质微粒太小,对于入射光散射很微弱,观察不到丁达尔现象;只有溶胶才有比较明显的乳光,这时微粒好像一个发光体,无数发光体散射结果,就形成了光的通路。 散射光的强度,还随着微粒浓度增大而增加,因此进行实验时,溶胶浓度不要太 稀。
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