Dalam kedua-dua fizik dan kimia, fenomena dikaji yang membantu menjelaskan mengapa sebilangan zarah dapat dilihat pada masa-masa tertentu. Fenomena ini dikenali sebagai Kesan Tyndall. Ini adalah fenomena fizikal yang dikaji oleh saintis Ireland John Tyndall pada tahun 1869. Sejak itu kajian ini mempunyai banyak aplikasi dalam bidang fizik dan kimia. Dan ia mengkaji beberapa zarah yang tidak dapat dilihat dengan mata kasar. Namun, kerana mereka dapat memantulkan atau membiaskan cahaya, cahaya menjadi tidak kelihatan dalam situasi tertentu.
Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda semua yang perlu anda ketahui mengenai kesan Tyndall dan kepentingannya untuk fizik dalam kimia.
Apakah kesan Tyndall
Ini adalah sejenis fenomena fizikal yang menjelaskan bagaimana zarah-zarah yang diencerkan atau di dalam gas dapat kelihatan kerana fakta bahawa mereka mampu memantulkan atau membiaskan cahaya. Sekiranya kita melihatnya pada pandangan pertama, kita dapat melihat bahawa zarah-zarah ini tidak kelihatan. Walau bagaimanapun, hakikat bahawa boleh menyebarkan atau menyerap cahaya berbeza bergantung pada persekitaran di mana ia berada, memungkinkan untuk membezakannya. Mereka dapat dilihat jika mereka digantung dalam larutan sementara mereka melintasi melintang ke bidang visual pemerhati oleh pancaran cahaya yang kuat.
Sekiranya cahaya tidak melewati konteks ini, mereka tidak dapat dilihat. Sebagai contoh, untuk memahaminya dengan lebih mudah kita bercakap mengenai zarah seperti bintik-bintik debu. Ketika matahari masuk melalui tingkap dengan kemiringan tertentu kita dapat melihat bintik-bintik debu melayang di udara. Zarah-zarah ini tidak kelihatan sebaliknya. Mereka hanya dapat dilihat ketika cahaya matahari memasuki ruangan dengan tahap kecenderungan dan intensitas tertentu.
Inilah yang dikenali sebagai kesan Tyndall. Bergantung pada sudut pandangan pemerhati, anda dapat melihat zarah yang biasanya tidak dapat. Contoh lain yang menonjolkan kesan Tyndall adalah ketika kita menggunakan lampu depan kereta dalam cuaca berkabut. Pencahayaan yang sedikit diberikan pada kelembapan membolehkan kita melihat zarah-zarah air dalam keadaan tergantung. Jika tidak, kita hanya akan melihat apa kabut itu sendiri.
Kepentingan dan sumbangan
Dalam kedua-dua fizik dan kimia, kesan Tyndall mempunyai banyak sumbangan untuk kajian tertentu dan sangat penting. Oleh kerana kesan ini kita dapat menjelaskan mengapa langit berwarna biru. Kita tahu bahawa cahaya yang datang dari matahari berwarna putih. Tetapi, ketika atmosfera Bumi masuk, ia bertabrakan dengan molekul-molekul gas yang berbeza yang menyusunnya. Kita ingat bahawa atmosfera Bumi terdiri daripada molekul nitrogen, oksigen dan argon pada tahap yang lebih rendah. Dalam kepekatan yang jauh lebih rendah adalah gas rumah hijau yang terdapat di dalamnya karbon dioksida, metana dan wap air, antara lain.
Apabila cahaya putih dari matahari memukul semua zarah terampai ini mengalami pesongan yang berbeza. Pesongan yang dialami oleh sinar cahaya dari matahari dengan molekul oksigen dalam nitrogen menyebabkannya mempunyai warna yang berbeza. Warna-warna ini bergantung pada panjang gelombang dan tahap penyimpangan. Warna yang paling banyak menyimpang adalah ungu dan biru kerana mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek. Ini menjadikan langit warna ini.
John Tyndall juga merupakan penemu kesan rumah hijau terima kasih kepada simulasi atmosfera Bumi di makmal. Objektif awal eksperimen ini adalah untuk mengira dengan tepat berapa banyak tenaga suria yang berasal dari Bumi dan berapa banyak tenaga yang dipancarkan kembali ke angkasa dari permukaan Bumi. Seperti yang kita ketahui, tidak semua sinaran suria yang jatuh di planet kita kekal. Sebahagiannya dibelokkan oleh awan sebelum sampai ke permukaan. Bahagian lain diserap oleh gas rumah hijau. Akhirnya, permukaan bumi mengalihkan sebahagian daripada sinaran suria yang berlaku bergantung pada albedo setiap jenis tanah. Selepas percubaan yang dihasilkan Tyndall pada tahun 1859, dia dapat menemui kesan rumah hijau.
Pemboleh ubah yang mempengaruhi kesan Tyndall
Seperti yang kita nyatakan sebelumnya, kesan Tyndall ia tidak lebih daripada penyebaran cahaya yang berlaku ketika pancaran cahaya melewati koloid. Koloid ini adalah zarah terampai individu yang bertanggungjawab menyebarkan dan memantulkan panjang, menjadikannya kelihatan. Pemboleh ubah yang mempengaruhi kesan Tyndall adalah kekerapan cahaya dan ketumpatan zarah. Jumlah hamburan yang dapat dilihat dalam jenis kesan ini bergantung sepenuhnya pada nilai frekuensi cahaya dan ketumpatan zarah.
Seperti penyebaran Rayleigh, cahaya biru cenderung tersebar lebih kuat daripada cahaya merah kerana mereka mempunyai panjang gelombang yang lebih pendek. Cara lain untuk melihatnya adalah bahawa panjang gelombang yang lebih panjang ditransmisikan, sementara yang lebih pendek dipantulkan oleh penyerakan. Pemboleh ubah lain yang mempengaruhi ialah ukuran zarah. Inilah yang membezakan koloid daripada penyelesaian sebenar. Agar campuran dari jenis koloid, zarah-zarah yang berada dalam ampaian mesti mempunyai ukuran anggaran antara 1-1000 nanometer dengan diameter.
Mari kita lihat beberapa contoh utama di mana kita boleh menggunakan kesan Tyndall:
- Apabila Kami menyalakan lampu tanglung pada segelas susu kita dapat melihat kesan Tyndall. Sebaiknya gunakan susu skim atau cairkan susu dengan sedikit air sehingga kesan zarah koloid pada pancaran cahaya dapat dilihat.
- Contoh lain ialah penyebaran cahaya biru dan dapat dilihat dalam warna biru asap dari motosikal atau mesin dua lejang.
- Sinar lampu depan yang kelihatan di kabus dapat menjadikan zarah air terapung kelihatan.
- Kesan ini digunakan tetapan komersial dan makmal untuk menentukan ukuran zarah aerosol.
Saya harap dengan maklumat ini anda dapat mengetahui lebih lanjut mengenai kesan Tyndall.