Эффект Тиндаля
Эффект Тиндаля — рассеяние света частицами в коллоиде или в очень тонкой суспензии . Также известное как рассеяние Тиндаля , оно похоже на рассеяние Рэлея тем, что интенсивность рассеянного света обратно пропорциональна четвертой степени длины волны , поэтому синий свет рассеивается намного сильнее, чем красный свет . Примером из повседневной жизни является синий цвет дыма, который иногда можно увидеть в дыме, испускаемом мотоциклами , в частности двухтактными машинами, где эти частицы образуются из сгоревшего моторного масла.[1]
При эффекте Тиндаля более длинные волны лучше пропускаются , а более короткие волны более диффузно отражаются за счет рассеяния . [1] Эффект Тиндаля наблюдается, когда светорассеивающие твердые частицы рассеиваются в светопроницаемой среде, где диаметр отдельной частицы находится в диапазоне примерно от 40 до 900 нм , т. е. немного ниже или вблизи длин волн видимый свет (400–750 нм).
Это особенно применимо к коллоидным смесям и тонким суспензиям; например, эффект Тиндаля используется в нефелометрах для определения размера и плотности частиц в аэрозолях [1] и других коллоидных веществах. Исследование явления привело непосредственно к ультрамикроскопу и турбидиметру .
Он назван в честь физика 19-го века Джона Тиндалла , который впервые подробно изучил это явление. [1]
До открытия этого явления Тиндаль был прежде всего известен своей работой по поглощению и излучению лучистого тепла на молекулярном уровне. В его исследованиях в этой области возникла необходимость использовать воздух, из которого были удалены все следы плавающей пыли и других частиц , и лучший способ обнаружить эти частицы заключался в том, чтобы окутать воздух интенсивным светом. [2] В 1860-х годах Тиндаль провел ряд экспериментов со светом, пропуская лучи через различные газы и жидкости и записывая результаты. При этом Тиндаль обнаружил, что при постепенном заполнении трубки дымом и последующем пропускании через нее луча света луч казался синим по бокам трубки, но красным с дальнего конца. [3]Это наблюдение позволило Тиндалю впервые предложить явление, которое позже будет носить его имя.
В 1902 году ультрамикроскоп был разработан Ричардом Адольфом Зигмонди (1865–1929) и Генри Зидентопфом (1872–1940), работавшими на Carl Zeiss AG . Любопытство по поводу эффекта Тиндаля привело к тому, что они использовали яркий солнечный свет для освещения, и они смогли определить размер маленьких золотых наночастиц размером 4 нм, которые создают клюквенный цвет стекла. Эта работа привела Жигмонди к Нобелевской премии по химии . [4] [5]
