Tyndallův efekt

Fyzika i chemie studují jev, který pomáhá vysvětlit, proč jsou některé částice v určitých okamžicích viditelné. Tento jev je známý jako Tyndallův jev. Jedná se o fyzikální jev, který studoval irský vědec John Tyndall v roce 1869. Od té doby se tyto studie uplatňují v mnoha oblastech fyziky a chemie. Zkoumají částice, které jsou pouhým okem neviditelné. Protože však mohou světlo odrážet nebo lámat, stávají se za určitých podmínek neviditelnými.

V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o Tyndallově efektu a jeho významu pro fyziku v chemii.

Co je Tyndallův efekt

Jedná se o typ fyzikálního jevu, který vysvětluje, jak se určité částice, ať už rozpuštěné v roztoku nebo v plynu, mohou stát viditelnými, protože jsou schopny odrážet nebo lámat světlo. Na první pohled se tyto částice zdají být neviditelné. Skutečnost, že mohou světlo rozptylovat nebo absorbovat různě v závislosti na prostředí, ve kterém se nacházejí, nám však umožňuje je rozlišit. Lze je vidět, pokud jsou suspendovány v roztoku a prochází jimi jasný paprsek světla kolmo k zornému poli pozorovatele.

Pokud světlo neprochází tímto kontextem, nelze je vidět. Například, abychom tomu lépe porozuměli, mluvíme o částicích, jako jsou skvrny prachu. Když slunce vstupuje oknem s určitým stupněm sklonu, vidíme ve vzduchu plovoucí skvrny prachu. Jinak tyto částice nejsou viditelné. Mohou být viditelné pouze tehdy, když sluneční světlo vstupuje do místnosti s určitým stupněm sklonu a určitou intenzitou.

Toto je známé jako Tyndallův jev. V závislosti na úhlu pohledu pozorovatele lze vidět částice, které jsou normálně neviditelné. Dalším příkladem, který demonstruje Tyndallův jev, je použití světlometů automobilu v mlze. Světlo, které vrhají na vlhkost, nám umožňuje vidět suspendované částice vody. Jinak bychom viděli pouze samotnou mlhu.

Důležitost a příspěvky

Tanto en física como en química el efecto Tyndall tiene numerosos aportes para ciertos estudios y una gran importancia. Y es que hay gracias a este efecto podemos explicar por qué el cielo es azul. Sabemos que la luz que procede del sol es de color blanca. Sin embargo, cuando entra la atmósfera terrestre, choca con las moléculas de los diferentes gases que la componen. Recordamos que la atmósfera terrestre está compuesta en su Mayoría por moléculas de nitrógeno, oxígeno y argón en menor proporción. En unas concentraciones mucho más inferiores se encuentran los gases de efecto invernadero entre los que tenemos el dióxido de carbono, el metano y el par de agua, entre otros.

Když bílé světlo ze slunce dopadne na všechny tyto suspendované částice, podléhá různým lomům. Lom slunečního světla molekulami kyslíku v dusíku způsobuje, že má různé barvy. Tyto barvy závisí na vlnové délce a stupni lomu. Nejvíce se lámou fialová a modrá, protože mají kratší vlnové délky. To dává obloze její barvu a je to velmi podobné tomu, co se děje u Rayleighova jevu.

John Tyndall také objevil skleníkový efekt díky simulaci zemské atmosféry v laboratoři. Původním cílem tohoto experimentu bylo přesně vypočítat, kolik sluneční energie dosáhlo Země a kolik bylo vyzářeno zpět do vesmíru zemským povrchem. Jak víme, ne všechno sluneční záření, které dosáhne naší planety, zůstává na Zemi. Část z něj je před dosažením povrchu odražena mraky. Další část je absorbována skleníkovými plyny. A konečně, zemský povrch odráží část dopadajícího slunečního záření v závislosti na albedu každého typu půdy. Po experimentu, který Tyndall provedl v roce 1859, byl schopen objevit skleníkový efekt.

Proměnné, které ovlivňují Tyndallův efekt

Jak již bylo zmíněno, Tyndallův jev je jednoduše rozptyl světla, ke kterému dochází, když paprsek světla prochází koloidem. Tento koloid se skládá z jednotlivých suspendovaných částic, které rozptylují a odrážejí světlo, čímž ho činí viditelným. Proměnné, které ovlivňují Tyndallův jev, jsou frekvence světla a hustota částic. Množství pozorovaného rozptylu závisí výhradně na frekvenci světla a hustotě částic.

Stejně jako u Rayleighova rozptylu má modré světlo tendenci se rozptylovat silněji než červené světlo, protože má kratší vlnovou délku. Dalším způsobem, jak se na to dívat, je to, že se přenáší delší vlnová délka, zatímco kratší se odráží rozptylem. Druhou proměnnou, která ovlivňuje, je velikost částic. To je to, co odlišuje koloid od skutečného řešení. Aby směs byla koloidního typu, musí mít částice, které jsou v suspenzi, přibližnou velikost v rozmezí od 1 do 1000 XNUMX nanometrů v průměru.

Podívejme se na některé z hlavních příkladů, kde můžeme použít Tyndallův efekt:

• Kdy Zapneme lucernu na sklenici mléka můžeme vidět Tyndallův efekt. Nejlepší je použít odstředěné mléko nebo mléko zředit trochou vody, aby byl viditelný účinek koloidních částic ve světelném paprsku.
• Dalším příkladem je rozptyl modrého světla a lze jej vidět v modré barvě kouře z motocyklů nebo dvoudobých motorů.
• Viditelný paprsek světlometů v mlze může zviditelnit částice plovoucí vody.
• Tento efekt se používá komerční a laboratorní nastavení za účelem stanovení velikosti aerosolových částic.

Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o Tyndallově efektu.