***Isang mansanas ang nahulog kay Newton, hinangaan ng mga Intsik ang mga patak sa mga bulaklak ng lotus, at si John Tyndall, malamang na naglalakad sa kagubatan, ay napansin ang isang kono ng liwanag. Kwento? Siguro. Ngunit bilang parangal sa huling bayani na pinangalanan ang isa sa pinakamagandang epekto ng ating mundo - ang Tyndall effect....***

Ang light scattering ay isa sa mga pangkalahatang katangian ng mga highly dispersed system.

Sa ilalim ng pag-iilaw sa gilid ng isang dispersed system, isang katangian na iridescent, bilang isang panuntunan, ang maasul na glow ay sinusunod, na kung saan ay lalo na malinaw na nakikita laban sa isang madilim na background.

Ang ari-arian na ito, na nauugnay sa pagkalat ng liwanag ng mga particle ng dispersed phase, ay tinatawag na opalescence, mula sa pangalan ng opal - opalus (lat.), Isang translucent na mineral ng isang mala-bughaw o madilaw-dilaw na kulay. Noong 1868, natuklasan niya na kapag ang isang koloidal na solusyon ay nag-iilaw mula sa gilid na may sinag ng liwanag mula sa isang malakas na pinagmulan, ang isang maliwanag na pare-parehong maliwanag na kono ay sinusunod - Tyndall cone, o Tyndall effect, habang sa kaso ng isang mababang molekular na timbang na solusyon, ang likido ay lumilitaw na optically walang laman, i.e. ang bakas ng sinag ay hindi nakikita.

sa kaliwa - 1% na solusyon ng almirol, sa kanan - tubig.

Ang epekto ng Tyndall ay nangyayari sa panahon ng pagkalat ng mga nasuspinde na mga particle, ang laki nito ay lumampas sa laki ng mga atom nang sampu-sampung beses. Kapag ang mga particle ng suspensyon ay pinalaki sa mga sukat ng pagkakasunud-sunod ng 1/20 ng wavelength ng liwanag (mula sa humigit-kumulang 25 nm pataas), ang pagkalat ay nagiging polychromatic, iyon ay, ang liwanag ay nagsisimulang magkalat nang pantay-pantay sa buong nakikitang hanay ng kulay mula sa violet hanggang pula. Bilang resulta, nawawala ang epekto ng Tyndall. Iyon ang dahilan kung bakit lumilitaw na puti sa amin ang makapal na fog o cumulus cloud - ang mga ito ay binubuo ng isang siksik na suspensyon ng alikabok ng tubig na may mga diyametro ng particle mula micron hanggang millimeters, na mas mataas nang husto sa tyndall scattering threshold.
Maaari mong isipin na ang langit ay mukhang asul sa amin dahil sa epekto ng Tyndall, ngunit hindi. Sa kawalan ng mga ulap o usok, ang kalangitan ay nagiging asul-asul dahil sa pagkakalat ng "liwanag ng araw" sa mga molekula ng hangin. Ang ganitong uri ng scattering ay tinatawag na Rayleigh scattering (pagkatapos kay Sir Rayleigh). Ang Rayleigh scattering ay nagkakalat ng asul at asul na liwanag nang higit pa kaysa sa Tyndall effect: halimbawa, ang asul na liwanag na may wavelength na 400 nm ay kumakalat sa malinis na hangin ng siyam na beses na mas malakas kaysa sa pulang ilaw na may wavelength na 700 nm. Ito ang dahilan kung bakit lumilitaw na asul ang langit sa amin - ang sikat ng araw ay nakakalat sa buong hanay ng parang multo, ngunit sa asul na bahagi ng spectrum ito ay halos isang order ng magnitude na mas malakas kaysa sa pula. Ang mga sinag ng ultraviolet na nagdudulot ng sunburn ay mas nakakalat. Iyon ang dahilan kung bakit ang tan ay ipinamahagi nang pantay-pantay sa buong katawan, na sumasaklaw kahit sa mga bahagi ng balat na hindi nalantad sa direktang sikat ng araw.

Gerasimenko Evgenia

Ang pagtatanghal na ito ay nakatuon sa paglalarawan ng Tyndall Effect at ang praktikal na aplikasyon nito.

I-download:

Preview:

Upang gamitin ang preview ng mga presentasyon, lumikha ng isang Google account (account) at mag-sign in: https://accounts.google.com

Mga slide caption:

Nakumpleto ni: mag-aaral ng grade 11 "B" Evgenia Gerasimenko Sinuri ni: guro ng kimika Yurkina T.I. 2012/2013 academic year tyndall effect

John Tyndall Irish physicist at engineer. Ipinanganak sa Lylin Bridge, County Carlow. Pagkatapos makapagtapos ng high school, nagtrabaho siya bilang topographer-surveyor sa mga organisasyong militar at sa pagtatayo ng mga riles. Kasabay nito ay nagtapos siya sa Mechanical Institute sa Preston. Tinanggal sa serbisyong geodetic ng militar dahil sa pagprotesta laban sa mahihirap na kondisyon sa pagtatrabaho. Nagturo siya sa Queenwood College (Hampshire), habang ipinagpatuloy ang kanyang self-education. Noong 1848–51 nakinig sa mga lektura sa mga unibersidad sa Marburg at Berlin. Pagbalik sa England, siya ay naging isang guro, at pagkatapos ay isang propesor sa Royal Institute sa London. Ang mga pangunahing gawa ng siyentipiko ay nakatuon sa magnetism, acoustics, pagsipsip ng thermal radiation ng mga gas at singaw, light scattering sa turbid media. Pinag-aralan ang istraktura at paggalaw ng mga glacier sa Alps. Si Tyndall ay labis na madamdamin tungkol sa ideya ng pagpapasikat ng agham. Regular siyang nagbibigay ng mga pampublikong lektura, madalas sa anyo ng mga libreng lektura para sa lahat: para sa mga manggagawa sa mga bakuran ng pabrika sa oras ng tanghalian, mga lektura sa Pasko para sa mga bata sa Royal Institute. Ang katanyagan ni Tyndall bilang isang popularizer ay umabot din sa kabilang panig ng Atlantic - ang buong print run ng American edition ng kanyang aklat na Fragments of Science ay nabili sa isang araw. Namatay siya sa isang walang katotohanan na kamatayan noong 1893: habang naghahanda ng hapunan, ang asawa ng siyentipiko (na nabuhay sa kanya ng 47 taon) ay nagkamali na gumamit ng isa sa mga kemikal na reagents na nakaimbak sa kusina sa halip na table salt.

Paglalarawan Tyndall effect - ang glow ng isang optically inhomogeneous medium dahil sa pagkalat ng liwanag na dumadaan dito. Ito ay sanhi ng diffraction ng liwanag sa mga indibidwal na particle o elemento ng structural inhomogeneity ng medium, ang laki nito ay mas maliit kaysa sa wavelength ng nakakalat na liwanag. Katangian para sa mga colloidal system (halimbawa, hydrosols, usok ng tabako) na may mababang konsentrasyon ng mga particle ng dispersed phase, na may refractive index na naiiba sa refractive index ng dispersion medium. Karaniwan itong nakikita bilang isang light cone sa isang madilim na background (Tyndall's cone) kapag ang isang nakatutok na sinag ng liwanag ay ipinapasa mula sa gilid sa pamamagitan ng isang glass cell na may plane-parallel na mga dingding na puno ng colloidal solution. Ang short-wave na bahagi ng puting (non-monochromatic) na ilaw ay nakakalat ng mga colloidal na particle na mas malakas kaysa sa long-wave component, samakatuwid ang Tyndall cone na nabuo nito sa non-absorbing ash ay may asul na tint. Ang epekto ng Tyndall ay mahalagang kapareho ng opalescence. Ngunit ayon sa kaugalian ang unang termino ay tumutukoy sa matinding pagkalat ng liwanag sa isang limitadong espasyo sa kahabaan ng sinag, at ang pangalawa - sa mahinang pagkakalat ng liwanag ng buong dami ng naobserbahang bagay.

Ang epekto ng Tyndall ay nakikita ng mata bilang isang pare-parehong glow ng ilang bahagi ng volume ng light-scattering system. Ang liwanag ay nagmumula sa mga indibidwal na tuldok - mga diffraction spot, mahusay na nakikilala sa ilalim ng isang optical mikroskopyo na may sapat na malakas na pag-iilaw ng diluted sol. Ang intensity ng liwanag na nakakalat sa isang tiyak na direksyon (sa pare-pareho ang mga parameter ng liwanag ng insidente) ay depende sa bilang ng mga scattering particle at ang kanilang laki.

Timing Oras ng pagsisimula (mag-log sa -12 hanggang -6); Panghabambuhay (log tc -12 hanggang 15); Oras ng pagkasira (log td -12 hanggang -6); Pinakamainam na oras ng pag-unlad (log tk -9 hanggang -7). Teknikal na pagpapatupad ng epekto Ang epekto ay madaling maobserbahan kapag ang isang helium-neon laser beam ay dumaan sa isang colloidal solution (simpleng walang kulay na starch jelly). Diagram

Paglalapat ng epekto Batay sa epekto ng Tyndall, ang mga pamamaraan para sa pag-detect, pagtukoy sa laki at konsentrasyon ng mga colloidal particle (ultramicroscopy, nephelometry ay malawakang ginagamit sa siyentipikong pananaliksik at pang-industriya na kasanayan).

Halimbawa. Ultramicroscope. Ang ultramicroscope ay isang optical device para sa pag-detect ng pinakamaliit (colloidal) na particle na ang mga dimensyon ay mas mababa sa resolution na limitasyon ng conventional light microscopes. Ang posibilidad ng pag-detect ng mga naturang particle gamit ang ultramicroscope ay dahil sa diffraction ng liwanag sa kanila ng Tyndall effect. Sa malakas na pag-iilaw sa gilid, ang bawat particle sa ultramicroscope ay minarkahan ng tagamasid bilang isang maliwanag na punto (luminous diffraction spot) laban sa isang madilim na background. Dahil sa diffraction sa pinakamaliit na mga particle, mayroong napakakaunting liwanag, samakatuwid, bilang isang panuntunan, ang malakas na pinagmumulan ng liwanag ay ginagamit sa isang ultramicroscope. Depende sa intensity ng pag-iilaw, ang wavelength ng liwanag, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga refractive index ng particle at medium, ang mga particle na may sukat mula 20-50 nm hanggang 1-5 μm ay maaaring makita. Imposibleng matukoy ang tunay na laki, hugis at istraktura ng mga particle mula sa mga diffraction spot. Ang ultramicroscope ay hindi nagbibigay ng mga optical na imahe ng mga bagay na pinag-aaralan. Gayunpaman, gamit ang isang ultramicroscope, posibleng matukoy ang presensya at bilang ng konsentrasyon ng mga particle, pag-aralan ang kanilang paggalaw, at kalkulahin din ang average na laki ng mga particle kung ang kanilang timbang na konsentrasyon at density ay kilala. Sa scheme ng isang slit ultramicroscope (Fig. 1a), ang system na pinag-aaralan ay hindi kumikibo.

Sa scheme ng isang slit ultramicroscope, ang system na pinag-aaralan ay hindi gumagalaw. Schematic diagram ng isang slit microscope. Ang cuvette 5 na may object sa ilalim ng pag-aaral ay iluminado ng isang light source 1 (2 - capacitor, 4 - lighting lens) sa pamamagitan ng isang makitid na rectangular slit 3, ang imahe kung saan ay inaasahang papunta sa observation area. Sa eyepiece ng observation microscope 6, ang mga makinang na tuldok ng mga particle na matatagpuan sa eroplano ng imahe ng slit ay nakikita. Sa itaas at sa ibaba ng iluminado na lugar, ang pagkakaroon ng mga particle ay hindi nakita.

Sa isang ultramicroscope ng daloy, ang mga pinag-aralan na particle ay gumagalaw sa kahabaan ng tubo patungo sa mata ng nagmamasid. Schematic diagram ng isang flow microscope Ang pagtawid sa illumination zone, sila ay nakarehistro bilang maliwanag na flashes visually o gamit ang isang photometric device. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng liwanag ng pag-iilaw ng mga naobserbahang particle sa pamamagitan ng movable photometric wedge 7, posibleng iisa ang mga particle ng pagpaparehistro na ang laki ay lumampas sa isang paunang natukoy na limitasyon. Gamit ang modernong in-line na ultramicroscope na may laser light source at optoelectronic particle detection system, ang konsentrasyon ng mga particle sa aerosol ay tinutukoy sa hanay mula 1 hanggang 109 particle bawat 1 cm3, at ang mga function ng pamamahagi ng laki ng particle ay matatagpuan din. Ginagamit ang mga ultramicroscope sa pag-aaral ng mga dispersed system, upang kontrolin ang kadalisayan ng hangin sa atmospera. Tubig, ang antas ng kontaminasyon ng optically transparent na media na may mga dayuhang pagsasama.

Gamit na panitikan 1. Physics. Big Encyclopedic Dictionary.- M.: Big Russian Encyclopedia, 1999.- P.90, 460. 2. New Polytechnical Dictionary.- M.: Big Russian Encyclopedia, 2000.- P.20, 231, 460. Key words optical glow inhomogeneous two-phase medium light scattering disperse medium

Tyndall cone

Tila ang harina na natunaw sa tubig ay may kulay asul. Ang epektong ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang asul na ilaw ay nakakalat ng mga particle ng harina nang mas malakas kaysa sa pulang ilaw.

Tyndall effect, Pagkalat ni Tyndall(Ingles) Tyndall effect) - optical effect, light scattering kapag ang isang light beam ay dumaan sa isang optically inhomogeneous medium. Karaniwang nakikita bilang isang kumikinang na kono ( Tyndall cone) nakikita sa madilim na background. Katangian ng mga solusyon ng mga colloidal system (hal. sols, metal, dilute latex, usok ng tabako) kung saan ang mga particle at ang kanilang kapaligiran ay naiiba sa refractive index. Ang isang bilang ng mga optical na pamamaraan para sa pagtukoy ng laki, hugis at konsentrasyon ng mga colloidal particle at macromolecule ay batay sa Tyndall effect. Ang epekto ng Tyndall ay ipinangalan kay John Tyndall, na nakatuklas nito.

Mga link

Mga sinag ng araw na dumadaan sa hamog

Wikimedia Foundation. 2010 .

Tingnan kung ano ang "Tyndall's cone" sa iba pang mga diksyunaryo:

Tyndall cone- (Tyndall effect) - pagkalat ng liwanag ng mga particle ng colloidal solution, na nagbibigay-daan sa iyong makita ang direksyon ng sinag ng liwanag na dumadaan sa colloidal solution. Pangkalahatang kimika: aklat-aralin / A. V. Zholnin ... Mga terminong kemikal

Hitsura ng isang maliwanag na kono sa isang mas madilim na background (Tyndall's cone) sa pagkakalat ng liwanag na may wavelength K sa isang malabo na daluyan na may mga sukat h » 0.1l. Pinangalanan sa Ingles physicist J. Tyndall, na natuklasan ang epekto; katangian ng koloidal ... ... Pisikal na Encyclopedia

Pagkalat ng liwanag sa malabo na media na may mga sukat ng nakakalat na inhomogeneities? 0.1 0.2 wavelength ng liwanag. Ang nakakalat na sinag ng liwanag, kapag tiningnan mula sa gilid, ay may anyo ng isang mala-bughaw na kono sa isang madilim na background (Tyndall's cone). Pinag-aralan ni J. Tyndall (1868). Sa… … Malaking Encyclopedic Dictionary

Tyndall scattering, Scattering ng liwanag habang dumadaan ang isang light beam sa pamamagitan ng optically inhomogeneous medium. Karaniwan itong nakikita bilang isang makinang na kono (kono ni Tyndall) na nakikita sa isang madilim na background. Katangian para sa mga solusyon ng mga sistemang koloidal (Tingnan ang ... ... Great Soviet Encyclopedia

Pagkalat ng liwanag sa malabo na media na may mga sukat ng pagkakalat ng inhomogeneities Tyndall effect 0.1 0.2 wavelength ng liwanag. Ang nakakalat na sinag ng liwanag, kapag tiningnan mula sa gilid, ay may anyo ng isang mala-bughaw na kono sa isang madilim na background (Tyndall's cone). Pinag-aralan ni J. Tyndall ... ... encyclopedic Dictionary

Pagkalat ng liwanag sa malabo na media na may mga sukat ng pagkakalat ng inhomogeneities na 0.1 0.2 wavelength ng liwanag. Ang nakakalat na sinag ng liwanag, kapag tiningnan mula sa gilid, ay may anyo ng isang mala-bughaw na kono sa isang madilim na background (Tyndall's cone). Pinag-aralan ni J. Tyndall (1868). Sa T. e... Likas na agham. encyclopedic Dictionary

Mga sinag ng araw na dumadaan sa fog ... Wikipedia

Tila ang harina na natunaw sa tubig ay may kulay asul. Ang epektong ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang asul na ilaw ay nakakalat ng mga particle ng harina nang mas malakas kaysa sa pulang ilaw. Tyndall effect, Tyndall scattering (eng. Tyndall effect) optical effect, scattering ... ... Wikipedia

Tyndall effect

Pagkalat ni Tyndall- Tyndall Effect Tyndall effect (Tyndall scattering) Pagkalat ng liwanag habang dumadaan ang isang light beam sa pamamagitan ng optically inhomogeneous medium. Karaniwan itong nakikita bilang isang makinang na kono (kono ni Tyndall) na nakikita sa isang madilim na background. Karaniwan para sa... Paliwanag English-Russian Dictionary of Nanotechnology. - M.

Layunin ng aralin:

Pang-edukasyon: upang ipaalam sa mga mag-aaral ang optical properties ng colloidal solutions.

Pagbuo: palawakin ang pag-unawa ng mga mag-aaral sa optical properties ng colloidal solutions. Upang mabuo ang kanilang aktibidad na nagbibigay-malay at ang kakayahang i-highlight ang pangunahing bagay sa visual na impormasyon.

Pangangalaga: patuloy na linangin ang pagkaasikaso, pagmamasid, aesthetic na damdamin, ang kakayahang pangasiwaan ang teknolohiya.

Mga visual aid: computer, screen, projector.

Teknolohiya: panayam gamit ang TCO (computer technology).

Mga yugto ng aralin: I Organisasyong bahagi

Banayad na pagkalat sa mga colloidal na solusyon. Tyndall-Faraday effect

Ang mga optical na katangian ng mga colloidal solution ay tinutukoy ng light scattering sa colloidal solution, ang kulay ng colloidal solution, ang absorption ng liwanag ng colloids, ang reflection ng liwanag ng particle surface, pati na rin ang ultramicroscopic, electron microscopic, at x-ray properties. . Kadalasan ang mga koloidal na sistema ay may kulay. Ang kulay ay nagbabago depende sa antas ng pagpapakalat, ang kemikal na katangian ng mga particle at ang kanilang hugis, dahil ang mga salik na ito ay nakakaapekto sa scattering at adsorption ng liwanag. Ang mga sol ng metal na may mataas na antas ng dispersion ay karaniwang pula o madilim na dilaw, at ang mga metal na may mababang antas ng dispersion ay violet o maputlang asul. Halimbawa, na may mas mataas na antas ng pagkapino, ang mga gintong sols ay nakakakuha ng pulang kulay, at may mababang antas, violet at maputlang asul. Ang kulay ng metal sols ay depende rin sa haba ng absorbed light wave. Ang sinag ng searchlight, fog, usok ay walang kulay. Ang asul na kulay ng langit ay dahil sa liwanag na pagkakalat ng sikat ng araw sa mga layer ng hangin.

Kung ang laki ng butil ay mas malaki kaysa sa wavelength ng liwanag, kung gayon, ayon sa batas ng geometric na optika, ang liwanag ay makikita mula sa ibabaw ng particle. Gayunpaman, kung ang mga particle ay mas maliit kaysa sa haba ng daluyong ng liwanag, pagkatapos ay kabilang sa mga naobserbahang optical phenomena, nagaganap ang pagkalat ng liwanag. Samakatuwid, kapag ang liwanag ay dumaan sa colloid-dispersed at coarsely dispersed system, ang liwanag ay nakakalat sa pamamagitan ng mga particle ng dispersed phase. Kung ididirekta mo ang isang sinag ng isang light beam sa isang dispersed system, ang landas nito ay makikita kapag tiningnan mula sa gilid sa anyo ng isang maliwanag na kono. Ang kababalaghang ito ay pinag-aralan muna ni Faraday, at pagkatapos ay mas detalyado ni Tyndall. Samakatuwid, ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay tinatawag na Tyndall-Faraday effect.

Upang obserbahan ang epekto ng Tyndall-Faraday, ang dispersed system (C) ay ibinubuhos sa isang tetrahedral glass container (cuvette), ang isang madilim na kurtina ay inilagay sa harap ng cuvette at iluminado ng isang projection lamp (A) (Fig. 8). Sa eksperimentong ito, nabuo ang isang makinang na kono, ang sanhi nito ay ang pagkalat ng liwanag ng mga koloidal na particle, at bilang resulta, ang bawat particle ay tila isang punto na nagbibigay ng liwanag. Ang proseso ng pagkalat ng liwanag ng maliliit na particle ay tinatawag na opalescence. Sa totoong may tubig na mga solusyon, sa isang pinaghalong purong likido, ang liwanag ay nakakalat sa hindi gaanong halaga at samakatuwid ang Tyndall-Faraday effect ay hindi sinusunod. Ito ay makikita lamang sa isang espesyal na aparato. Minsan sa panlabas, hindi posibleng makilala ang isang tunay na solusyon mula sa isang koloidal, at upang matukoy kung ang isang ibinigay na solusyon ay isang colloid o isang tunay na solusyon, ang Tyndall-Faraday effect ay ginagamit. Ang intensity ng Tyndall-Faraday effect ay tumataas sa pagtaas ng antas ng dispersion ng sol, at kapag naabot ang isang tiyak na antas ng dispersion, ito ay umaabot sa maximum at pagkatapos ay bumababa. Sa coarsely dispersed system (dahil sa katotohanan na ang laki ng particle ay mas malaki kaysa sa wavelength ng liwanag), ang liwanag ay makikita mula sa ibabaw ng particle sa isang tiyak na anggulo, at bilang isang resulta, ang light reflection ay sinusunod.

Ang mga coarsely dispersed system ay pantay na sumasalamin sa mga light wave na may iba't ibang haba. Kung bumagsak ang puting liwanag sa system, magiging puti din ang masasalamin na liwanag.

Ang proseso ng scattering ng light waves ng colloidal particle ay depende sa haba ng light wave. Ayon sa batas ng Rayleigh, ang intensity ng pagkalat ng liwanag sa isang colloidal system, dahil sa diffraction, ay proporsyonal sa bilang ng mga particle, square ng volume ng particle, at inversely proportional sa ika-apat na kapangyarihan ng wavelength ng liwanag ng insidente. .

Dito J0? nakakalat na intensity ng liwanag, J? intensity ng liwanag ng insidente, v- numerical na konsentrasyon, V? dami ng butil, n1- refractive index ng dispersed phase, n2? refractive index ng dispersion medium, k ay isang pare-pareho depende sa intensity ng liwanag ng insidente at sa pagkakaiba sa pagitan ng mga refractive index ng dispersed phase at ang dispersion medium, l- haba ng light wave, nm.

Ibig sabihin n1 sa equation na ito ay nakasalalay sa likas na katangian ng sangkap. Kung ang n1 at n2 ay pantay-pantay sa isa't isa, kung gayon sa gayong mga sistema ang epekto ng Tyndall-Faraday ay hindi sinusunod. Kung mas malaki ang pagkakaiba sa pagitan ng mga refractive index ng dispersed phase at ang dispersion medium, mas malinaw na naobserbahan ang Tyndall-Faraday effect.

Ang Rayleigh equation ay naaangkop lamang para sa mga naturang colloidal solution kung saan ang laki ng particle ay hindi hihigit sa 0.1 wavelength ng liwanag. Ito ay makikita mula sa equation na ang intensity ng light scattering ay inversely proportional sa ika-apat na kapangyarihan ng wavelength at samakatuwid ay mas maiikling waves ay nabuo sa panahon ng proseso ng scattering. Samakatuwid, kapag ang lateral illumination ng isang colloidal solution na may polychromatic (white) light, ang colloidal solution ay may mala-bughaw na kulay.

Ang hitsura ng isang makinang na kono sa isang madilim na background kapag ang liwanag ay nakakalat sa isang malabo na daluyan na may mga sukat ng butil na isang order ng magnitude na mas maliit kaysa sa wavelength ng liwanag

Animasyon

Paglalarawan

Tyndall effect - ang glow ng isang optically inhomogeneous medium dahil sa pagkalat ng liwanag na dumadaan dito. Ito ay sanhi ng diffraction ng liwanag sa mga indibidwal na particle o elemento ng structural inhomogeneity ng medium, ang laki nito ay mas maliit kaysa sa wavelength ng nakakalat na liwanag. Katangian para sa mga colloidal system (halimbawa, hydrosols, usok ng tabako) na may mababang konsentrasyon ng mga particle ng dispersed phase, na may refractive index na naiiba sa refractive index ng dispersion medium. Karaniwan itong nakikita bilang isang light cone sa isang madilim na background (Tyndall's cone) kapag ang isang nakatutok na sinag ng liwanag ay ipinapasa mula sa gilid sa pamamagitan ng isang glass cell na may plane-parallel na mga dingding na puno ng colloidal solution. Ang short-wave na bahagi ng puting (non-monochromatic) na ilaw ay nakakalat ng mga colloidal na particle na mas malakas kaysa sa long-wave component, samakatuwid ang Tyndall cone na nabuo nito sa non-absorbing ash ay may asul na tint.

Ang epekto ng Tyndall ay mahalagang kapareho ng opalescence. Ngunit ayon sa kaugalian ang unang termino ay tumutukoy sa matinding pagkalat ng liwanag sa isang limitadong espasyo sa kahabaan ng sinag, at ang pangalawa - sa mahinang pagkakalat ng liwanag ng buong dami ng naobserbahang bagay.

Ang epekto ng Tyndall ay nakikita ng mata bilang isang pare-parehong glow ng ilang bahagi ng volume ng light-scattering system. Ang liwanag ay nagmumula sa mga indibidwal na tuldok - mga diffraction spot, mahusay na nakikilala sa ilalim ng isang optical mikroskopyo na may sapat na malakas na pag-iilaw ng diluted sol. Ang intensity ng liwanag na nakakalat sa isang tiyak na direksyon (sa pare-pareho ang mga parameter ng liwanag ng insidente) ay depende sa bilang ng mga scattering particle at ang kanilang laki.

Timing

Oras ng pagsisimula (mag-log sa -12 hanggang -6);

Panghabambuhay (log tc -12 hanggang 15);

Oras ng pagkasira (log td -12 hanggang -6);

Pinakamainam na oras ng pag-unlad (log tk -9 hanggang -7).

Diagram:

Mga teknikal na pagsasakatuparan ng epekto

Teknikal na pagpapatupad ng epekto

Ang epekto ay madaling maobserbahan kapag nagpapasa ng helium-neon laser beam sa pamamagitan ng colloidal solution (simpleng uncolored starch jelly).

Paglalapat ng epekto

Batay sa epekto ng Tyndall, ang mga pamamaraan para sa pag-detect, pagtukoy sa laki at konsentrasyon ng mga colloidal particle (ultramicroscopy, nephelometry ay malawakang ginagamit sa siyentipikong pananaliksik at pang-industriya na kasanayan).

Halimbawa. Ultramicroscope.

Ang ultramicroscope ay isang optical device para sa pag-detect ng pinakamaliit (colloidal) na particle na ang mga dimensyon ay mas mababa sa resolution na limitasyon ng conventional light microscopes. Ang posibilidad ng pag-detect ng mga naturang particle gamit ang ultramicroscope ay dahil sa diffraction ng liwanag sa kanila ng Tyndall effect. Sa malakas na pag-iilaw sa gilid, ang bawat particle sa ultramicroscope ay minarkahan ng tagamasid bilang isang maliwanag na punto (luminous diffraction spot) laban sa isang madilim na background. Dahil sa pagkakaiba-iba sa pinakamaliit na mga particle, mayroong napakakaunting liwanag, samakatuwid, bilang isang panuntunan, ang malakas na pinagmumulan ng liwanag ay ginagamit sa isang ultramicroscope. Depende sa intensity ng pag-iilaw, ang wavelength ng liwanag, ang pagkakaiba sa pagitan ng mga refractive index ng particle at medium, ang mga particle na may sukat mula 20-50 nm hanggang 1-5 μm ay maaaring makita. Imposibleng matukoy ang tunay na laki, hugis at istraktura ng mga particle mula sa mga diffraction spot. Ang ultramicroscope ay hindi nagbibigay ng mga optical na imahe ng mga bagay na pinag-aaralan. Gayunpaman, gamit ang isang ultramicroscope, posibleng matukoy ang presensya at bilang ng konsentrasyon ng mga particle, pag-aralan ang kanilang paggalaw, at kalkulahin din ang average na laki ng mga particle kung ang kanilang timbang na konsentrasyon at density ay kilala.

Sa scheme ng isang slit ultramicroscope (Fig. 1a), ang system na pinag-aaralan ay hindi kumikibo.

Schematic diagram ng isang slit microscope

kanin. 1a

Ang cuvette 5 na may object sa ilalim ng pag-aaral ay iluminado ng isang light source 1 (2 - capacitor, 4 - lighting lens) sa pamamagitan ng isang makitid na rectangular slit 3, ang imahe kung saan ay inaasahang papunta sa observation area. Sa eyepiece ng observation microscope 6, ang mga makinang na tuldok ng mga particle na matatagpuan sa eroplano ng imahe ng slit ay nakikita. Sa itaas at sa ibaba ng iluminado na lugar, ang pagkakaroon ng mga particle ay hindi nakita.

Sa isang ultramicroscope ng daloy (Larawan 1b), ang mga pinag-aralan na particle ay gumagalaw sa kahabaan ng tubo patungo sa mata ng nagmamasid.

Schematic diagram ng isang flow microscope

kanin. 1b

Ang pagtawid sa illumination zone, sila ay nakarehistro bilang maliwanag na flashes visually o gamit ang isang photometric device. Sa pamamagitan ng pagsasaayos ng liwanag ng pag-iilaw ng mga naobserbahang particle na may movable photometric wedge 7 , posibleng iisa ang mga particle ng pagpaparehistro na ang laki ay lumampas sa isang ibinigay na limitasyon. Gamit ang modernong in-line na ultramicroscope na may laser light source at optoelectronic particle detection system, ang konsentrasyon ng mga particle sa aerosol ay tinutukoy sa hanay mula 1 hanggang 109 particle bawat 1 cm3, at ang mga function ng pamamahagi ng laki ng particle ay matatagpuan din.