Tanto na física quanto na química, é estudado um fenômeno que ajuda a explicar por que algumas partículas são visíveis em determinados momentos. Este fenômeno é conhecido como Efeito Tyndall. É um fenômeno físico que foi estudado pelo cientista irlandês John Tyndall em 1869. Desde então, esses estudos tiveram inúmeras aplicações no campo da física e da química. E é que ele estuda algumas partículas que não são visíveis a olho nu. No entanto, porque eles podem refletir ou refratar a luz, eles se tornam invisíveis em certas situações.
Neste artigo, vamos contar tudo o que você precisa saber sobre o efeito Tyndall e sua importância para a física na química.
Qual é o efeito Tyndall
É um tipo de fenômeno físico que explica como certas partículas diluídas ou dentro de um gás podem se tornar visíveis devido ao fato de serem capazes de refletir ou refratar a luz. Se olharmos à primeira vista, podemos ver que essas partículas não são visíveis. No entanto, o fato de pode espalhar ou absorver luz de forma diferente dependendo do ambiente em que se encontra, permite distingui-los. Eles podem ser vistos se estiverem suspensos em uma solução enquanto são atravessados transversalmente ao plano visual do observador por um intenso feixe de luz.
Se a luz não passa por este contexto, eles não podem ser vistos. Por exemplo, para entender mais facilmente, estamos falando de partículas, como partículas de poeira. Quando o sol entra pela janela com um certo grau de inclinação, podemos ver as partículas de poeira flutuando no ar. Essas partículas não são visíveis de outra forma. Eles só podem ser vistos quando a luz do sol entra em uma sala com um certo grau de inclinação e certa intensidade.
Isso é conhecido como efeito Tyndall. Dependendo do ponto de vista do observador, você pode ver partículas que normalmente não podem. Outro exemplo que destaca o efeito Tyndall é quando usamos faróis de carro em tempo nublado. A iluminação que poucos exercem sobre a umidade permite ver as partículas de água em suspensão. Caso contrário, veríamos apenas o que é a névoa em si.
Importância e contribuições
Tanto na física quanto na química, o efeito Tyndall tem inúmeras contribuições para certos estudos e grande importância. E é que graças a esse efeito podemos explicar porque o céu é azul. Sabemos que a luz que vem do sol é branca. Porém, quando a atmosfera terrestre entra, ela colide com as moléculas dos diferentes gases que a compõem. Lembramos que a atmosfera terrestre é composta principalmente por moléculas de nitrogênio, oxigênio e argônio em menor grau. Em concentrações muito mais baixas estão os gases de efeito estufa, entre os quais temos dióxido de carbono, metano e vapor d'água, entre outros.
Quando a luz branca do sol atinge todas essas partículas suspensas, ela sofre diferentes deflexões. A deflexão sofrida pelo feixe de luz do sol com as moléculas de oxigênio no nitrogênio faz com que ele tenha cores diferentes. Essas cores dependem do comprimento de onda e do grau de desvio. As cores que mais se desviam são o violeta e o azul, pois têm um comprimento de onda mais curto. Isso torna o céu desta cor.
John Tyndall também foi o descobridor do efeito estufa graças à simulação da atmosfera da Terra em um laboratório. O objetivo inicial deste experimento era calcular com precisão quanta energia solar veio da Terra e quanto foi irradiada de volta para o espaço da superfície da Terra. Como sabemos, nem toda radiação solar que cai em nosso planeta permanece. Parte dela é desviada por nuvens antes de chegar à superfície. Outra parte é absorvida pelos gases de efeito estufa. Por fim, a superfície terrestre desvia parte da radiação solar incidente em função do albedo de cada tipo de solo. Após o experimento que Tyndall gerou em 1859, ele conseguiu descobrir o efeito estufa.
Variáveis que afetam o efeito Tyndall
Como mencionamos antes, o efeito Tyndall nada mais é do que o espalhamento de luz que ocorre quando um feixe de luz passa por um colóide. Este colóide são partículas individuais em suspensão responsáveis por se dispersar e refletir por muito tempo, tornando-as visíveis. As variáveis que afetam o efeito Tyndall são a frequência da luz e a densidade das partículas. A quantidade de espalhamento que pode ser vista neste tipo de efeito depende inteiramente dos valores da frequência da luz e da densidade das partículas.
Tal como acontece com o espalhamento Rayleigh, a luz azul tende a se espalhar mais fortemente do que a luz vermelha porque eles têm um comprimento de onda mais curto. Outra maneira de ver isso é que há um comprimento de onda mais longo que é transmitido, enquanto um comprimento de onda mais curto é refletido pelo espalhamento. A outra variável que afeta é o tamanho das partículas. Isso é o que distingue um colóide de uma solução verdadeira. Para uma mistura ser do tipo colóide, as partículas que estão em suspensão devem ter um tamanho aproximado na faixa de 1-1000 nanômetros de diâmetro.
Vamos ver alguns dos principais exemplos em que podemos usar o efeito Tyndall:
- Quando Acendemos a luz da lanterna em um copo de leite podemos ver o efeito Tyndall. É melhor usar leite desnatado ou diluir o leite com um pouco de água para ver o efeito das partículas coloidais no feixe de luz.
- Outro exemplo é o de dispersão de luz azul e pode ser visto na cor azul da fumaça de motocicletas ou motores de dois tempos.
- O feixe de faróis visível no nevoeiro pode tornar visíveis as partículas de água flutuantes.
- Este efeito é usado em ambientes comerciais e de laboratório a fim de determinar o tamanho das partículas de aerossol.
Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o efeito Tyndall.