ティンダル効果

ティンダル効果

物理学と化学の両方で、特定の時間に一部の粒子が見える理由を説明するのに役立つ現象が研究されています。 この現象はとして知られています チンダル効果。 これは、1869年にアイルランドの科学者ジョンティンダルによって研究された物理現象です。それ以来、これらの研究は物理学と化学の分野で多くの用途がありました。 そしてそれは肉眼では見えない粒子を研究するということです。 ただし、光を反射または屈折させることができるため、特定の状況では見えなくなります。

この記事では、チンダル効果と、それが化学の物理学にとって重要であることについて知っておく必要のあるすべてのことを説明します。

チンダル効果とは何ですか

これは、特定の希釈された粒子またはガス内の粒子が光を反射または屈折できるという事実のために、それらがどのように見えるようになるかを説明する一種の物理現象です。 一目見ただけでは、これらの粒子は見えないことがわかります。 しかし、 光を散乱または吸収することができます それが置かれている環境に応じて異なって、それはそれらを区別することを可能にします。 それらが強い光線によって観察者の視覚面を横切って横断されている間にそれらが溶液に懸濁されている場合、それらを見ることができます。

光がこの文脈を通過しない場合、それらは見ることができません。 たとえば、わかりやすくするために、ほこりの斑点などの粒子について話します。 太陽がある程度の傾きで窓から入ると、ほこりの斑点が空中に浮かんでいるのが見えます。 これらの粒子は、他の方法では表示されません。 それらは、日光がある程度の傾斜と特定の強度で部屋に入るときにのみ見ることができます。

これは、チンダル効果として知られているものです。 観察者の視点によっては、通常は見ることができない粒子を見ることができます。 チンダル効果を強調する別の例は次のとおりです。 霧深い天候で車のヘッドライトを使用するとき。 少数の人が湿度に及ぼす照明により、浮遊している水粒子を見ることができます。 そうでなければ、霧自体が何であるかだけがわかります。

重要性と貢献

化学におけるチンダル効果

物理学と化学の両方で、チンダル効果は特定の研究に多くの貢献をしており、非常に重要です。 そして、この効果のおかげで、なぜ空が青いのかを説明することができます。 私たちは太陽から来る光が白いことを知っています。 しかし、地球の大気が入ると、それを構成するさまざまなガスの分子と衝突します。 地球の大気は、ほとんどが窒素、酸素、アルゴンの分子で構成されていることを覚えています。 はるかに低い濃度では、温室効果ガスがあります とりわけ、二酸化炭素、メタン、および水蒸気。

太陽からの白色光がこれらすべての浮遊粒子に当たると、さまざまな偏向が発生します。 窒素中の酸素分子による太陽からの光線による偏向により、太陽は異なる色になります。 これらの色は、波長と偏差の程度によって異なります。 最もずれている色は、波長が短いため紫と青です。 これにより、空がこの色になります。

ジョン・ティンダルは温室効果の発見者でもありました 実験室での地球の大気のシミュレーションに感謝します。 この実験の最初の目的は、地球からどれだけの太陽エネルギーが来たのか、そしてそれが地球の表面から宇宙にどれだけ放射されたのかを正確に計算することでした。 私たちが知っているように、私たちの惑星に降り注ぐすべての太陽放射がとどまるわけではありません。 その一部は、表面に到達する前に雲によって偏向されます。 別の部分は温室効果ガスによって吸収されます。 最後に、地球の表面は、各タイプの土壌のアルベドに応じて、入射する太陽放射の一部を迂回させます。 ティンダルが1859年に生成した実験の後、彼は温室効果を発見することができました。

チンダル効果に影響を与える変数

前に述べたように、チンダル効果 光のビームがコロイドを通過するときに発生するのは、光の散乱にすぎません。 このコロイドは、個々の浮遊粒子であり、長時間分散および反射して、それらを可視化します。 チンダル効果に影響を与える変数は、光の周波数と粒子の密度です。 このタイプの効果で見られる散乱の量は、光の周波数と粒子の密度の値に完全に依存します。

レイリー散乱と同様に、青色光は波長が短いため、赤色光よりも強く散乱する傾向があります。 別の見方をすれば、透過する波長が長く、散乱によって反射される波長が短いということです。 影響を与える他の変数は、粒子のサイズです。 これがコロイドと真の溶液を区別するものです。 混合物がコロイドタイプであるためには、懸濁状態にある粒子は、直径1〜1000ナノメートルの範囲のおおよそのサイズを持っている必要があります。

チンダル効果を使用できる主な例をいくつか見てみましょう。

  • 牛乳のグラスにランタンライトをつけます チンダル効果を見ることができます。 光線中のコロイド粒子の影響が見られるように、スキムミルクを使用するか、ミルクを少量の水で希釈するのが最善です。
  • 別の例は、青色光の散乱の例であり、オートバイまたはXNUMXストロークエンジンからの煙の青色で見ることができます。
  • 霧の中のヘッドライトの目に見えるビームは、浮遊する水の粒子を目に見えるようにすることができます。
  • この効果は、商業および実験室の設定で使用されます エアロゾル粒子のサイズを決定するために。

この情報で、チンダル効果についてもっと学ぶことができることを願っています。


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