Tanto en física como en química se estudia un fenómeno que ayuda a explicar por qué algunas partículas son visibles en determinados momentos. Este fenómeno es conocido como efecto Tyndall. Se trata de un fenómeno físico que estudiado por el científico irlandés John Tyndall en el año 1869. A partir de entonces estas estudios han tenido numerosas aplicaciones en el ámbito de la física y la química. Y es que estudia unas partículas que a simple vista no son visibles. Sin embargo, gracias a que pueden reflejar o refractan la luz se vuelven invisibles en determinadas situaciones.
En este artículo vamos a contarte todo lo que debes saber sobre el efecto Tyndall y la importancia que tiene para la física en la química.
Qué es el efecto Tyndall
Se trata de un tipo de fenómeno físico que explica como ciertas partículas diluidas o dentro de un gas pueden llegar a ser visibles por el hecho de que son capaces de reflejar o refracta la luz. Si lo miramos a primera vista, podemos ver que estas partículas no son visibles. Sin embargo, el hecho de que puedan dispersar o absorber la luz de manera distinta según el medio en el que se encuentre, permite distinguirlas. Se pueden ver si están suspendidas en una disolución mientras sean atravesadas de manera transversal al plano visual del observador por un haz intenso de luz.
Si la luz no pasa a través de este contexto no se podrán ver. Por ejemplo, para entenderlo de manera más fácil estamos hablando de partículas como pueden ser las motas de polvo. Cuando el sol entra a través de la ventana con un cierto grado de inclinación podemos ver las motas de polvo flotar suspendidas en el aire. Estas partículas no son visibles de otra forma. Tan sólo se pueden apreciar cuando la luz solar entra en una habitación con un cierto grado de inclinación y una determinada intensidad.
Esto es lo que se conoce como efecto Tyndall. Dependiendo de del punto de vista del observador se puede ver partículas que de normal no se pueden. Otro ejemplo que pone de manifiesto el efecto Tyndall es cuando utilizamos los faros de un coche cuando hay niebla. La iluminación que ejercen los pocos sobre la humedad permite ver las partículas de agua en suspensión. De lo contrario, tan sólo veríamos lo que es la niebla propiamente dicha.
Importancia y aportes
Tanto en física como en química el efecto Tyndall tiene numerosos aportes para ciertos estudios y una gran importancia. Y es que hay gracias a este efecto podemos explicar por qué el cielo es azul. Sabemos que la luz que procede del sol es de color blanca. Sin embargo, cuando entra la atmósfera terrestre, choca con las moléculas de los diferentes gases que la componen. Recordamos que la atmósfera terrestre está compuesta en su mayoría por moléculas de nitrógeno, oxígeno y argón en menor proporción. En unas concentraciones mucho más inferiores se encuentran los gases de efecto invernadero entre los que tenemos el dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua, entre otros.
Cuando la luz blanca procedente del sol choca con todas estas partículas en suspensión sufre diferentes desviaciones. La desviación que sufre el haz de luz procedente del sol con las moléculas de oxígeno en nitrógeno hace que tenga diferentes colores. Estos colores dependen de la longitud de onda y del grado de desviación. Los colores que más se desvían son el violeta y el azul ya que tienen una menor longitud de onda. Esto hace que el cielo tenga este color.
John Tyndall también fue el descubridor del efecto invernadero gracias a la simulación de la atmósfera de la Tierra en un laboratorio. El objetivo inicial de este experimento era calcular con precisión cuánta energía solar llegaba desde la Tierra y cuánta era la que radiaba de nuevo la superficie terrestre al espacio. Como sabemos, no toda la radiación solar que incide sobre nuestro planeta se queda. Parte de ella es desviada por las nubes antes de llegar a superficie. Otra parte es absorbida por los gases de efecto invernadero. Por último, la superficie terrestre desvía parte de de la radiación solar incidente en función del albedo que tenga cada tipo de suelo. Tras el experimento que generó Tyndall en el año 1859 pudo descubrir el efecto invernadero.
Variables que afectan al efecto Tyndall
Como hemos mencionado antes, el efecto Tyndall no es más que la dispersión de la luz que tiene lugar cuando un haz de luz pasa a través de un coloide. Este coloide son partículas en suspensión individuales que se encargan de dispersar y reflejar largo llegando a hacer visibles. Las variables que afectan al efecto Tyndall son la frecuencia de la luz y la densidad de las partículas. La cantidad de dispersión que se puede ver en este tipo de efecto depende enteramente de los valores de la frecuencia de la luz y la densidad de las partículas.
Al igual que ocurre con la dispersión de Rayleigh, la luz azul tiende a dispersarse de manera más fuerte que la luz roja debido a que tienen una menor longitud de onda. Otra forma de verlo es que existe una longitud de onda más larga que se va transmitiendo, mientras que otra más corta es reflejada por la dispersión. La otra variable que afecta es el tamaño de las partículas. Esto es lo que distingue a un coloide de una solución verdadera. Para que una mezcla sea de tipo coloide, las partículas que está en suspensión deben tener un tamaño aproximado del rango entre 1-1000 nanómetros de diámetro.
Vamos a ver algunos de los ejemplos principales donde podemos el efecto Tyndall:
- Cuando encendemos la luz de la linterna en un vaso de leche podemos ver el efecto Tyndall. Lo mejor es utilizar leche desnatada o bien diluir la leche con un poco de agua para que se pueda ver el efecto de las partículas coloidales en el haz de luz.
- Otro ejemplo es el de dispersra la luz azul y puede ser visto en el color azul del humo de las motocicletas o motores de dos tiempos.
- El haz visible de los faros en la niebla puede hacer ver las partículas de agua flotando.
- Este efecto se emplean entornos comerciales y de laboratorio para poder determinar el tamaño que tienen las partículas de los aerosoles.
Espero que con esta información puedan conocer más sobre el efecto Tyndall.