En physique et en chimie, un phénomène est étudié qui permet d'expliquer pourquoi certaines particules sont visibles à certains moments. Ce phénomène est connu sous le nom de Effet Tyndall. C'est un phénomène physique qui a été étudié par le scientifique irlandais John Tyndall en 1869. Depuis lors, ces études ont eu de nombreuses applications dans le domaine de la physique et de la chimie. Et c'est qu'il étudie des particules qui ne sont pas visibles à l'œil nu. Cependant, comme ils peuvent réfléchir ou réfracter la lumière, ils deviennent invisibles dans certaines situations.
Dans cet article, nous allons vous dire tout ce que vous devez savoir sur l'effet Tyndall et son importance pour la physique en chimie.
Quel est l'effet Tyndall
C'est un type de phénomène physique qui explique comment certaines particules diluées ou à l'intérieur d'un gaz peuvent devenir visibles du fait qu'elles sont capables de réfléchir ou de réfracter la lumière. Si nous le regardons au premier coup d'œil, nous pouvons voir que ces particules ne sont pas visibles. Cependant, le fait que peut diffuser ou absorber la lumière différemment selon l'environnement dans lequel il se trouve, il permet de les distinguer. Ils peuvent être vus s'ils sont suspendus dans une solution alors qu'ils sont traversés transversalement au plan visuel de l'observateur par un faisceau lumineux intense.
Si la lumière ne traverse pas ce contexte, elle ne peut pas être vue. Par exemple, pour le comprendre plus facilement, nous parlons de particules telles que des grains de poussière. Lorsque le soleil entre par la fenêtre avec un certain degré d'inclinaison, nous pouvons voir les grains de poussière flottant dans l'air. Ces particules ne sont pas visibles autrement. Ils ne peuvent être vus que lorsque la lumière du soleil pénètre dans une pièce avec un certain degré d'inclinaison et une certaine intensité.
C'est ce qu'on appelle l'effet Tyndall. Selon le point de vue de l'observateur, vous pouvez voir des particules qui normalement ne le peuvent pas. Un autre exemple qui met en évidence l'effet Tyndall est lorsque nous utilisons des phares de voiture par temps brumeux. L'éclairage que quelques-uns exercent sur l'humidité nous permet de voir les particules d'eau en suspension. Sinon, nous ne verrions que ce qu'est le brouillard lui-même.
Importance et contributions
En physique et en chimie, l'effet Tyndall a de nombreuses contributions à certaines études et une grande importance. Et c'est que grâce à cet effet on peut expliquer pourquoi le ciel est bleu. Nous savons que la lumière qui vient du soleil est blanche. Cependant, lorsque l'atmosphère terrestre entre, elle entre en collision avec les molécules des différents gaz qui la composent. Nous rappelons que l'atmosphère terrestre est composée principalement de molécules d'azote, d'oxygène et d'argon dans une moindre mesure. Dans des concentrations beaucoup plus faibles sont les gaz à effet de serre parmi lesquels nous avons le dioxyde de carbone, le méthane et la vapeur d'eau, entre autres.
Lorsque la lumière blanche du soleil frappe toutes ces particules en suspension, elle subit différentes déviations. La déviation subie par le faisceau lumineux du soleil avec les molécules d'oxygène dans l'azote lui donne des couleurs différentes. Ces couleurs dépendent de la longueur d'onde et du degré de déviation. Les couleurs qui s'écartent le plus sont le violet et le bleu car elles ont une longueur d'onde plus courte. Cela rend le ciel de cette couleur.
John Tyndall a également été le découvreur de l'effet de serre grâce à la simulation de l'atmosphère terrestre en laboratoire. L'objectif initial de cette expérience était de calculer avec précision la quantité d'énergie solaire provenant de la Terre et la quantité d'énergie rayonnée vers l'espace depuis la surface de la Terre. Comme nous le savons, tout le rayonnement solaire qui tombe sur notre planète ne reste pas. Une partie est déviée par les nuages avant d'atteindre la surface. Une autre partie est absorbée par les gaz à effet de serre. Enfin, la surface terrestre détourne une partie du rayonnement solaire incident en fonction de l'albédo de chaque type de sol. Après l'expérience que Tyndall a générée en 1859, il a pu découvrir l'effet de serre.
Variables qui affectent l'effet Tyndall
Comme nous l'avons mentionné précédemment, l'effet Tyndall ce n'est rien de plus que la diffusion de la lumière qui se produit lorsqu'un faisceau de lumière traverse un colloïde. Ce colloïde sont des particules individuelles en suspension qui sont responsables de se disperser et de se réfléchir longtemps, les rendant visibles. Les variables qui affectent l'effet Tyndall sont la fréquence de la lumière et la densité des particules. La quantité de diffusion que l'on peut voir dans ce type d'effet dépend entièrement des valeurs de la fréquence de la lumière et de la densité des particules.
Comme pour la diffusion Rayleigh, la lumière bleue a tendance à se disperser plus fortement que la lumière rouge car elle a une longueur d'onde plus courte. Une autre façon de voir les choses est qu'il y a une longueur d'onde plus longue qui est transmise, tandis qu'une longueur d'onde plus courte est réfléchie par la diffusion. L'autre variable qui affecte est la taille des particules. C'est ce qui distingue un colloïde d'une vraie solution. Pour qu'un mélange soit de type colloïde, les particules en suspension doivent avoir une taille approximative comprise entre 1 et 1000 nanomètres de diamètre.
Voyons quelques-uns des principaux exemples où nous pouvons utiliser l'effet Tyndall:
- Quand On allume la lanterne sur un verre de lait on peut voir l'effet Tyndall. Il est préférable d'utiliser du lait écrémé ou de diluer le lait avec un peu d'eau pour que l'effet des particules colloïdales dans le faisceau lumineux soit visible.
- Un autre exemple est celui de la diffusion de la lumière bleue et peut être vu dans la couleur bleue de la fumée des motos ou des moteurs à deux temps.
- Le faisceau visible des phares dans le brouillard peut rendre visibles les particules d'eau flottantes.
- Cet effet est utilisé dans les paramètres commerciaux et de laboratoire afin de déterminer la taille des particules d'aérosol.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en savoir plus sur l'effet Tyndall.