Tiek fizikoje, tiek chemijoje tiriamas reiškinys, kuris padeda paaiškinti, kodėl kai kurios dalelės matomos tam tikru metu. Šis reiškinys yra žinomas kaip Tyndall efektas. Tai fizinis reiškinys, kurį 1869 m. Tyrė airių mokslininkas Johnas Tyndallas. Nuo to laiko šie tyrimai buvo daug pritaikomi fizikos ir chemijos srityse. Ir tai yra tai, kad jis tiria plika akimi nematomas daleles. Tačiau kadangi jie gali atspindėti ar nutraukti šviesą, tam tikrose situacijose jie tampa nematomi.
Šiame straipsnyje mes jums pasakysime viską, ką reikia žinoti apie Tyndall efektą ir jo svarbą fizikai chemijoje.
Kas yra Tyndall efektas
Tai yra tam tikros rūšies fizinis reiškinys, paaiškinantis, kaip tam tikros praskiestos dalelės ar dujos gali tapti matomos dėl to, kad jos sugeba atspindėti ar lūžti šviesą. Pažvelgę iš pirmo žvilgsnio galime pastebėti, kad šios dalelės nėra matomos. Tačiau faktas, kad gali išsklaidyti ar sugerti šviesą skirtingai, priklausomai nuo aplinkos, kurioje jis yra, tai leidžia juos atskirti. Jie gali būti matomi, jei jie yra pakabinti tirpale tol, kol juos intensyvaus šviesos pluoštas kerta skersai stebėtojo regos plokštumai.
Jei šviesa nepraeina per šį kontekstą, jos negalima pamatyti. Pavyzdžiui, norėdami lengviau suprasti, kalbame apie tokias daleles kaip dulkių dėmės. Saulei patekus pro langą su tam tikru pakrypimu galime pamatyti ore plūduriuojančias dulkių dėmeles. Šios dalelės kitaip nematomos. Jas galima pamatyti tik tada, kai saulės šviesa patenka į kambarį su tam tikru pakrypimu ir tam tikru intensyvumu.
Tai vadinama Tyndall efektu. Priklausomai nuo stebėtojo požiūrio, galite pamatyti daleles, kurių paprastai negalima. Kitas pavyzdys, kuris pabrėžia Tyndall efektą, yra kai rūko metu naudojame automobilių žibintus. Apšvietimas, kurį mažai veikia drėgmė, leidžia pamatyti suspensijoje esančias vandens daleles. Priešingu atveju mes matytume tik tai, kas yra pats rūkas.
Svarba ir indėlis
Tiek fizikoje, tiek chemijoje Tyndallo efektas turi daug indėlio į tam tikrus tyrimus ir yra labai svarbus. Ir būtent dėl šio efekto mes galime paaiškinti, kodėl dangus yra mėlynas. Mes žinome, kad saulės sklindanti šviesa yra balta. Tačiau patekusi į Žemės atmosferą ji susiduria su ją sudarančių skirtingų dujų molekulėmis. Mes prisimename, kad Žemės atmosferą sudaro mažiausiai azoto, deguonies ir argono molekulės. Daug mažesnėmis koncentracijomis yra šiltnamio efektą sukeliančios dujos, tarp kurių mes turime anglies dioksidas, metanas ir vandens garai, be kita ko.
Kai balta saulės šviesa patenka į visas šias suspenduotas daleles, ji išlaiko skirtingai. Saulės šviesos pluošto nukrypimas su azoto deguonies molekulėmis sukelia jo skirtingas spalvas. Šios spalvos priklauso nuo bangos ilgio ir nukrypimo laipsnio. Labiausiai nukrypstančios spalvos yra violetinė ir mėlyna, nes jų bangos ilgis yra trumpesnis. Tai padaro dangų šia spalva.
Johnas Tyndallas taip pat buvo šiltnamio efekto atradėjas dėka Žemės atmosferos modeliavimo laboratorijoje. Pradinis šio eksperimento tikslas buvo tiksliai apskaičiuoti, kiek saulės energijos atnešė iš Žemės ir kiek ji iš Žemės paviršiaus išspinduliavo atgal į kosmosą. Kaip žinome, ne visa mūsų planetoje krintanti saulės spinduliuotė išlieka. Prieš pasiekiant paviršių, dalį jo nukreipia debesys. Kita dalis yra absorbuojama šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Galiausiai žemės paviršius nukreipia dalį krintančios saulės spinduliuotės, priklausomai nuo kiekvieno dirvožemio tipo albedo. Po eksperimento, kurį Tyndallas sugeneravo 1859 m., Jis sugebėjo atrasti šiltnamio efektą.
Kintamieji, turintys įtakos Tyndall efektui
Kaip jau minėjome anksčiau, Tyndallo efektas tai ne kas kita, kaip šviesos sklaida, kuri atsiranda, kai šviesos pluoštas praeina per koloidą. Šis koloidas yra atskiros suspenduotos dalelės, kurios yra atsakingos už ilgą išsisklaidymą ir atspindėjimą, todėl jos matomos. Kintamieji, turintys įtakos Tyndall efektui, yra šviesos dažnis ir dalelių tankis. Sklaidos kiekis, kurį galima pastebėti tokio tipo efektuose, visiškai priklauso nuo šviesos dažnio ir dalelių tankio verčių.
Kaip ir skleidžiant Rayleigh'ą, mėlyna šviesa linkusi skleisti stipriau nei raudona šviesa, nes jos turi trumpesnį bangos ilgį. Kitas būdas pažvelgti į tai yra tai, kad yra ilgesnis bangos ilgis, kuris perduodamas, o trumpesnį atspindi sklaida. Kitas įtakojantis kintamasis yra dalelių dydis. Tai ir skiria koloidą nuo tikrojo sprendimo. Kad mišinys būtų koloidinio tipo, suspensijoje esančių dalelių dydis turi būti apytiksliai 1–1000 nanometrų skersmens.
Pažiūrėkime keletą pagrindinių pavyzdžių, kur galime naudoti Tyndall efektą:
- Kai Mes įjungiame žibinto šviesą ant stiklinės pieno galime pamatyti Tyndall efektą. Geriausia naudoti nugriebtą pieną arba praskiesti pieną trupučiu vandens, kad būtų matomas šviesos pluošto koloidinių dalelių poveikis.
- Kitas pavyzdys yra mėlynos šviesos sklaidos pavyzdys, kurį galima pastebėti mėlynoje motociklų ar dvitakčių variklių dūmų spalvoje.
- Matomas priekinių žibintų pluoštas rūke gali padaryti matomas plaukiojančias vandens daleles.
- Šis efektas naudojamas komerciniams ir laboratoriniams nustatymams kad būtų galima nustatyti aerozolio dalelių dydį.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galite sužinoti daugiau apie „Tyndall“ efektą.