我们或许在很多地方都看到过“丁达尔现象”这几个字,甚至在上初高中物理课上,老师也粗略讲过丁达尔现象,那么到底什么是丁达尔现象呢,丁达尔又是谁呢。
丁达尔是一位英国的物理学家,他的主要成就就是发现了一种物理现象,这个现象后来被人们称作丁达尔现象。“丁达尔现象”官方解释是:当一束光线透过胶体,观察者可以从光源发射的其它方向甚至从垂直入射光的方向,观察到胶体里光通过时出现的一条亮的光柱。胶体在这里是一个专有名词,它不是我们日常生活中使用的胶水,而是指一种很均匀的混合物,混合物和化合物的区别大家化学都学过,区分混合物和化合物最重要的是里面的物质间有没有发生化学反应,而胶体所指的均匀混合物就是单纯的两种或多种物质的融合,并没有发生化学反应。同时应该注意的是胶体也不是单纯的指液体,它可以是液体和固体、固体和固体、气体和固体等之间的混合。
丁达尔现象出现的微观原理其实是光的散射现象,我们知道的是,当光遇到物体时会发生反射现象,当这种现象出现在胶体里面,即光柱通过胶体时,里面存在大量的小颗粒,而这些小颗粒直径比光的波长要小,光波经过小颗粒时就会向各个方向发射光,出现散射现象,这些小颗粒累积起来就会形成一个“光柱”。
这时候有人可能就有疑问了,好多透明溶液里面也有很小的颗粒,如分子,为什么看不到“光柱”呢,其实光经过小颗粒形成散射现象时,与小颗粒的直径息息相关,如果说小颗粒的直径过小,则散射现象就越弱甚至没有,所以要想看到“光柱”是需要一定条件的,一般可见光的波长在500nm左右,所以要想得到比较明显的“丁达尔现象”这些小颗粒必须在几十纳米级才行。
既然知道了什么是“丁达尔现象”,那么现实生活中有哪些是我们可以经常见到的呢。第一个就是雾天,阳光穿过雾霭就会形成明显的光束,还有晚霞更是很多摄影爱好者追求的“丁达尔现象”,当然还有夜晚城市上空的出现彩色光柱,等等。可以说“丁达尔现象”与我们生活息息相关,只是我们已经习以为常,见怪不怪了。