Både i fysikk og kjemi studeres et fenomen som hjelper til med å forklare hvorfor noen partikler er synlige på bestemte tidspunkter. Dette fenomenet er kjent som Tyndall-effekt. Det er et fysisk fenomen som ble studert av den irske forskeren John Tyndall i 1869. Siden den gang har disse studiene hatt mange anvendelser innen fysikk og kjemi. Og det er at den studerer partikler som ikke er synlige for det blotte øye. Men fordi de kan reflektere eller bryte lys, blir de usynlige i visse situasjoner.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg alt du trenger å vite om Tyndall-effekten og viktigheten den har for fysikk i kjemi.
Hva er Tyndall-effekten
Det er en type fysisk fenomen som forklarer hvordan visse fortynnede partikler eller i en gass kan bli synlige på grunn av at de er i stand til å reflektere eller bryte lys. Hvis vi ser på det ved første øyekast, kan vi se at disse partiklene ikke er synlige. Imidlertid det faktum at kan spre eller absorbere lys forskjellig avhengig av miljøet det ligger i, gjør det mulig å skille dem. De kan sees hvis de er suspendert i en løsning mens de krysses på tvers av observatørens visuelle plan av en intens lysstråle.
Hvis lyset ikke går gjennom denne sammenhengen, kan de ikke sees. For å forstå det lettere snakker vi for eksempel om partikler som støvflekker. Når solen kommer inn gjennom vinduet med en viss grad av tilbøyelighet, kan vi se støvflekker som flyter i luften. Disse partiklene er ikke synlige ellers. De kan bare sees når sollys kommer inn i et rom med en viss grad av tilbøyelighet og en viss intensitet.
Dette er det som er kjent som Tyndall-effekten. Avhengig av observatørens synspunkt, kan du se partikler som normalt ikke kan. Et annet eksempel som fremhever Tyndall-effekten er når vi bruker billykter i tåkevær. Belysningen som noen få utøver på fuktigheten, gjør det mulig å se vannpartiklene i suspensjon. Ellers ville vi bare se hva selve tåken er.
Viktighet og bidrag
I både fysikk og kjemi har Tyndall-effekten mange bidrag til visse studier og stor betydning. Og det er at takket være denne effekten kan vi forklare hvorfor himmelen er blå. Vi vet at lyset som kommer fra solen er hvitt. Når jordens atmosfære kommer inn, kolliderer den imidlertid med molekylene til de forskjellige gassene som komponerer den. Vi husker at jordens atmosfære består i hovedsak av nitrogen-, oksygen- og argonmolekyler i mindre grad. I mye lavere konsentrasjoner er klimagassene vi har blant karbondioksid, metan og vanndamp, blant andre.
Når hvitt lys fra solen treffer alle disse suspenderte partiklene, gjennomgår det forskjellige avbøyninger. Avbøyningen som lysstrålen fra solen lider med oksygenmolekylene i nitrogen, får den til å ha forskjellige farger. Disse fargene avhenger av bølgelengden og graden av avvik. Fargene som avviker mest er fiolette og blå siden de har kortere bølgelengde. Dette gjør himmelen til denne fargen.
John Tyndall var også oppdageren av drivhuseffekten takket være simuleringen av jordens atmosfære i et laboratorium. Det opprinnelige målet for dette eksperimentet var å beregne nøyaktig hvor mye solenergi som kom fra jorden og hvor mye det var som strålte tilbake til rommet fra jordoverflaten. Som vi vet forblir ikke all solstrålingen som faller på planeten vår. En del av den avbøyes av skyer før den når overflaten. En annen del absorberes av klimagasser. Til slutt leder jordoverflaten en del av den innfallende solstrålingen, avhengig av albedoen til hver jordtype. Etter eksperimentet som Tyndall genererte i 1859, var han i stand til å oppdage drivhuseffekten.
Variabler som påvirker Tyndall-effekten
Som vi nevnte tidligere, Tyndall-effekten det er ikke noe mer enn spredning av lys som oppstår når en lysstråle passerer gjennom en kolloid. Dette kolloidet er individuelle suspenderte partikler som er ansvarlige for å spre og reflektere lenge, slik at de blir synlige. Variablene som påvirker Tyndall-effekten er lysfrekvensen og tettheten til partiklene. Mengden spredning som kan sees i denne typen effekt, avhenger helt av verdiene for lysets frekvens og tettheten til partiklene.
Som med Rayleigh-spredning, har blått lys en tendens til å spre seg sterkere enn rødt lys fordi de har kortere bølgelengde. En annen måte å se på det er at det er en lengre bølgelengde som overføres, mens en kortere reflekteres av spredningen. Den andre variabelen som påvirker er størrelsen på partiklene. Dette er hva som skiller kolloid fra en ekte løsning. For at en blanding skal være av kolloidtypen, må partiklene som er i suspensjon ha en omtrentlig størrelse i området mellom 1-1000 nanometer i diameter.
La oss se noen av hovedeksemplene der vi kan bruke Tyndall-effekten:
- Når Vi slår på lyktelyset på et glass melk vi kan se Tyndall-effekten. Det er best å bruke skummet melk eller fortynne melken med litt vann slik at effekten av de kolloidale partiklene i lysstrålen kan sees.
- Et annet eksempel er spredning av blått lys og kan sees i den blå fargen på røyk fra motorsykler eller totaktsmotorer.
- Den synlige strålen av frontlys i tåken kan gjøre flytende vannpartikler synlige.
- Denne effekten brukes kommersielle og laboratorieinnstillinger for å bestemme størrelsen på aerosolpartiklene.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om Tyndall-effekten.