I u fizici i u kemiji proučava se fenomen koji pomaže objasniti zašto su neke čestice vidljive u određeno vrijeme. Taj je fenomen poznat kao Tyndallov efekt. To je fizički fenomen koji je 1869. proučavao irski znanstvenik John Tyndall. Od tada su te studije imale brojne primjene na polju fizike i kemije. A jest da proučava neke čestice koje nisu vidljive golim okom. Međutim, budući da mogu reflektirati ili lomiti svjetlost, postaju nevidljivi u određenim situacijama.
U ovom ćemo vam članku reći sve što trebate znati o Tyndallovom efektu i njegovoj važnosti za fiziku u kemiji.
Što je Tyndallov efekt
To je vrsta fizičkog fenomena koji objašnjava kako određene razrijeđene čestice ili unutar plina mogu postati vidljive zbog činjenice da su sposobne reflektirati ili lomiti svjetlost. Ako to pogledamo na prvi pogled, možemo vidjeti da se te čestice ne vide. Međutim, činjenica da mogu raspršiti ili apsorbirati svjetlost različito, ovisno o okruženju u kojem se nalazi, omogućuje ih razlikovanje. Mogu se vidjeti ako su suspendirani u otopini dok ih intenzivan snop svjetlosti prelazi poprečno na vizualnu ravninu promatrača.
Ako svjetlost ne prođe kroz ovaj kontekst, oni se ne mogu vidjeti. Na primjer, da bismo to lakše razumjeli, govorimo o česticama kao što su mrlje prašine. Kad sunce uđe kroz prozor s određenim stupnjem nagiba, možemo vidjeti mrlje prašine kako lebde u zraku. Te se čestice inače ne vide. Mogu se vidjeti samo kad sunčeva svjetlost uđe u sobu s određenim stupnjem nagiba i određenim intenzitetom.
To je ono što je poznato kao Tyndallov efekt. Ovisno o gledištu promatrača, možete vidjeti čestice koje obično ne mogu. Još jedan primjer koji ističe Tyndallov efekt je kad u maglovitom vremenu koristimo farove automobila. Osvjetljenje koje malo tko vrši na vlagu omogućuje nam da vidimo čestice vode u suspenziji. Inače bismo vidjeli samo koja je magla sama po sebi.
Važnost i doprinosi
I u fizici i u kemiji Tyndallov učinak ima brojne doprinose određenim studijama i od velike je važnosti. I to je da zahvaljujući ovom učinku možemo objasniti zašto je nebo plavo. Znamo da je svjetlost koja dolazi od sunca bijela. Međutim, kada Zemljina atmosfera uđe, ona se sudari s molekulama različitih plinova koji je čine. Sjećamo se da je Zemljina atmosfera u manjoj mjeri sastavljena od molekula dušika, kisika i argona. U mnogo nižim koncentracijama nalaze se staklenički plinovi među kojima imamo ugljični dioksid, metan i vodena para, između ostalog.
Kada bijela svjetlost sunca pogodi sve ove suspendirane čestice, ona prolazi kroz različite deformacije. Otklon zrake svjetlosti od sunca s molekulama kisika u dušiku uzrokuje da ima različite boje. Te boje ovise o valnoj duljini i stupnju odstupanja. Boje koje najviše odstupaju su ljubičasta i plava budući da imaju kraću valnu duljinu. To nebo čini ovom bojom.
John Tyndall također je bio otkrivač efekta staklenika zahvaljujući simulaciji Zemljine atmosfere u laboratoriju. Početni cilj ovog eksperimenta bio je precizno izračunati koliko sunčeve energije dolazi sa Zemlje i koliko je zračilo natrag u svemir sa Zemljine površine. Kao što znamo, ne ostaje sve sunčevo zračenje koje pada na naš planet. Dio ga oblaci skreću prije nego što dođu na površinu. Drugi dio apsorbiraju staklenički plinovi. Konačno, Zemljina površina usmjerava dio upadajućeg sunčevog zračenja ovisno o albedu svake vrste tla. Nakon eksperimenta koji je Tyndall pokrenuo 1859. godine uspio je otkriti efekt staklenika.
Varijable koje utječu na Tyndallov efekt
Kao što smo već spomenuli, Tyndallov efekt nije ništa drugo nego raspršenje svjetlosti koje se događa kad snop svjetlosti prolazi kroz koloid. Ovaj koloid su pojedinačne suspendirane čestice koje su odgovorne za dugo raspršivanje i reflektiranje, čineći ih vidljivima. Varijable koje utječu na Tyndallov efekt su frekvencija svjetlosti i gustoća čestica. Količina raspršenja koja se može vidjeti kod ove vrste efekta u potpunosti ovisi o vrijednostima frekvencije svjetlosti i gustoći čestica.
Kao i kod Rayleighovog raspršenja, plava svjetlost nastoji se raspršiti jače od crvene jer ima kraću valnu duljinu. Drugi način gledanja na to je da se prenosi dulja valna duljina, dok se kraća valna duljina odražava raspršenjem. Druga varijabla koja utječe je veličina čestica. To je ono što koloid razlikuje od istinskog rješenja. Da bi smjesa bila koloidnog tipa, čestice u suspenziji moraju imati približnu veličinu u promjeru između 1-1000 nanometara.
Pogledajmo neke od glavnih primjera gdje možemo koristiti Tyndallov efekt:
- Kada Upalimo lampicu na čaši mlijeka možemo vidjeti Tyndallov efekt. Najbolje je koristiti obrano mlijeko ili razrijediti mlijeko s malo vode kako bi se vidio učinak koloidnih čestica u zraci svjetlosti.
- Drugi je primjer raspršivanja plave svjetlosti i može se vidjeti u plavoj boji dima motocikala ili dvotaktnih motora.
- Vidljivi snop farova u magli može učiniti vidljive plutajuće čestice vode.
- Ovaj se učinak koristi u komercijalnim i laboratorijskim postavkama kako bi se odredila veličina aerosolnih čestica.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Tyndallovom efektu.