命名始源
英国物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall 1820~1893年) ,1869年首先发现和研究了
胶体中的上述现象。这条光亮的“通路”是由于胶体中分散质对光线
散射形成的。
丁达尔效应是区分胶体和
溶液的一种常用物理方法。
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。由于溶液粒子直径一般不超过1 nm,
胶体粒子介于溶液中
溶质粒子和
浊液粒子之间,其直径在1~100 nm。小于
可见光波长(400 nm~700 nm),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。
实际应用
丁达尔效应是区分胶体与溶液的一种常用物理方法。(还可以用
半透膜检测)
实验例证
丁达尔现象
左为CuSO4溶液,右为Fe(OH)3溶胶
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。如图所示为Fe(OH)3胶体与CuSO4溶液的区别。
可见光的波长约在400~700 nm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1~100 nm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。
丁达尔现象的实际应用
丁达尔现象是胶体中
分散质微粒对
可见光(波长为400~700 nm)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,还随着微粒浓度增大而增加,因此进行实验时,胶体浓度不要太稀。