Оптичні властивості колоїдів. Ефект Тіндаля. Опалесценція, розсіювання світла. Старт у науці Ефект тиндалю хімія
У замутнених середовищах фіолетове і синє світло розсіюються найсильніше, а помаранчеве і червоне — найслабше.
Ефект Тіндаля був відкритий в результаті дослідження вченим взаємодії світлових променів з різними середовищами. Він з'ясував, що при проходженні променів світла через середовище, що містить завис найдрібніших твердих частинок - наприклад, запилене або задимлене повітря, колоїдні розчини, каламутне скло - ефект розсіювання зменшується в міру зміни спектрального забарвлення променя від фіолетово-синьої до жовто-червоної частини спектр. Якщо ж пропустити через каламутне середовище біле, наприклад сонячне, світло, яке містить повний колірний спектр, то світло в синій частині спектру частково розсіється, тоді як інтенсивність зелено-жовто червоної частини світла залишиться практично незмінною. Тому, якщо дивитися на розсіяне світло після проходження ним замутненого середовища осторонь джерела світла, воно здасться нам синє, ніж вихідне світло. Якщо ж дивитися на джерело світла вздовж лінії розсіювання, тобто через замутнене середовище, джерело здасться нам червонішим, ніж воно є насправді. Саме тому серпанок від лісових пожеж, наприклад, здається нам блакитно-фіолетовим.
Ефект Тіндаля виникає при розсіянні на завислих частках, розміри яких перевищують розміри атомів у десятки разів. При укрупненні частинок суспензії до розмірів 1/20 довжини світлових хвиль (приблизно від 25 нм і вище), розсіювання стає поліхромним,тобто світло починає розсіюватися рівномірно у всьому видимому діапазоні кольорів від фіолетового до червоного. В результаті ефект Тіндаля зникає. Ось чому густий туман або купові хмари здаються нам білими — вони складаються із щільної суспензії водяного пилу з діаметром частинок від мікронів до міліметрів, що значно вище за поріг розсіювання по Тиндалю.
Можна подумати, що небо здається нам синьо-блакитним завдяки ефекту Тіндаля, але це не так. У відсутність хмарності або задимлення небо забарвлюється в синьо-блакитний колір завдяки розсіянню «денного світла» на молекулах повітря. Такий тип розсіювання називається розсіюванням Релея(На честь сера Релея; див.Критерій Релея). При розсіянні Релея синє і блакитне світло розсіюється навіть сильніше, ніж при ефекті Тіндаля: наприклад, синє світло з довжиною хвилі 400 нм розсіюється в чистому повітріу дев'ять разів сильніший за червоне світло з довжиною хвилі 700 нм. Ось чому небо здається нам синім — сонячне світло розсіюється у всьому спектральному діапазоні, але в синій частині спектру майже на порядок сильніше, ніж у червоній. Ще сильніше розсіюються ультрафіолетові промені, що обумовлюють сонячну засмагу. Саме тому засмага розподіляється по тілу досить рівномірно, охоплюючи навіть ті ділянки шкіри, на які не потрапляють прямі сонячні промені.
John Tyndall, 1820-93
Ірландський фізик та інженер. Народився Лайлін-Брідж, графство Карлоу (Leighlin Bridge, County Carlow). По закінченню середньої школипрацював топографом-геодезистом у військових організаціях та на будівництві залізниць. Одночасно закінчив механічний інститут у Престоні. Звільнений із військово-геодезичної служби за протести проти поганих умов праці. Викладав у Квінвуд-коледжі (Хемпшир), одночасно продовжував самоосвіту. У 1848-51 рр. слухав лекції у Марбурзькому та Берлінському університетах. Повернувшись до Англії, став викладачем, а згодом і професором Королівського інституту (Royal Institution) у Лондоні. Основні праці вченого присвячені магнетизму, акустиці, поглинанню теплового випромінюваннягазами та парами, розсіювання світла в каламутних середовищах . Вивчав будову та рух льодовиків в Альпах.
Тиндаль був вкрай захоплений ідеєю популяризації науки. Регулярно читав публічні лекції, часто у формі безкоштовних лекцій всім бажаючих: для робітників на заводських дворах в обідні перерви, різдвяні лекції для дітей у Королівському інституті. Слава Тіндаля, як популяризатора, досягла й іншого берега Атлантики — весь тираж американського видання його книги «Фрагменти науки» (Fragments of Science, 1871) був розкуплений за день. Загинув у 1893 році безглуздою смертю: готуючи обід, дружина вченого (що пережила його на 47 років) помилково використовувала замість кухонної солі один із хімічних реактивів, що зберігалися на кухні.
Герасименко Євгенія
Дана презентація присвячена опису Ефекту Тіндаля та його практичного застосування.
Завантажити:
Попередній перегляд:
Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com
Підписи до слайдів:
Виконала: учениця 11 класу "Б" Герасименко Євгенія Перевірила: вчитель хімії Юркіна Т.І. 2012/2013 навчальний рікефект тиндалю
Джон ТІНДАЛЬ Ірландський фізик та інженер. Народився Лайлін-Брідж, графство Карлоу. Після закінчення середньої школи працював топографом-геодезистом у військових організаціях та на будівництві залізниць. Одночасно закінчив механічний інститут у Престоні. Звільнений із військово-геодезичної служби за протести проти поганих умов праці. Викладав у Куінвуд-коледжі (Хемпшир), одночасно продовжував самоосвіту. У 1848-51 рр. слухав лекції у Марбурзькому та Берлінському університетах. Повернувшись до Англії, став викладачем, а згодом і професором Королівського інституту в Лондоні. Основні праці вченого присвячені магнетизму, акустиці, поглинанню теплового випромінювання газами та парами, розсіянню світла у каламутних середовищах. Вивчав будову та рух льодовиків в Альпах. Тиндаль був вкрай захоплений ідеєю популяризації науки. Регулярно читав публічні лекції, часто у формі безкоштовних лекцій всім бажаючих: для робітників на заводських дворах в обідні перерви, різдвяні лекції для дітей у Королівському інституті. Слава Тіндаля як популяризатора досягла й іншого берега Атлантики – весь тираж американського видання його книги «Фрагменти науки» було розкуплено за один день. Загинув у 1893 році безглуздою смертю: готуючи обід, дружина вченого (що пережила його на 47 років) помилково використовувала замість кухонної солі один із хімічних реактивів, що зберігалися на кухні.
Опис Тиндаля ефект - світіння оптично неоднорідного середовища внаслідок розсіювання світла, що проходить через неї. Зумовлений дифракцією світла на окремих частинках або елементах структурної неоднорідності середовища, розмір яких набагато менше довжини хвилі світла, що розсіюється. Характерний для колоїдних систем (наприклад, гідрозолей, тютюнового диму) з низькою концентрацією частинок дисперсної фази, що мають показник заломлення, відмінний від показника заломлення дисперсійного середовища. Зазвичай спостерігається у вигляді світлого конуса на темному тлі (конус Тіндаля) при пропусканні сфокусованого світлового пучка збоку через скляну кювету з плоскопаралельними стінками, заповнену колоїдним розчином. Короткохвильова складова білого (немонохроматичного) світла розсіюється колоїдними частинками сильніше за довгохвильову, тому утворений ним конус Тіндаля в непоглинаючому золі має блакитний відтінок. Тіндаля ефект по суті те саме, що опалесценція. Але традиційно перший термін відносять до інтенсивного розсіювання світла в обмеженому просторі по ходу променя, а другий - до слабкого розсіювання світла всім обсягом об'єкта, що спостерігається.
Тиндаля ефект сприймається неозброєним оком як рівномірне світіння деякої частини об'єму системи, що розсіює світло. Світло походить від окремих точок - дифракційних плям, добре помітних під оптичним мікроскопом при досить сильному висвітленні розбавленого золю. Інтенсивність розсіяного в даному напрямкусвітла (при постійних параметрах падаючого світла) залежить від кількості частинок, що розсіюють, і їх розміру.
Часові характеристики Час ініціації (log to від -12 до -6); час існування (log tc від -12 до 15); Час деградації (log td від -12 до -6); Час оптимального прояву (log tk від -9 до -7). Технічна реалізація ефекту Ефект може легко спостерігатись при пропусканні пучка гелій-неонового лазера через колоїдний розчин (просто незабарвлений крохмальний кисіль). Діаграма
Застосування ефекту Засновані на ефекті Тіндаля методи виявлення, визначення розміру і концентрації колоїдних частинок (ультрамікроскопія, нефелометрія широко застосовуються в наукових дослідженняхта промисловій практиці).
приклад. Ультрамікроскоп. Ультрамікроскоп - оптичний приладдля виявлення дрібних (колоїдних) частинок, розміри яких менші за межу дозволу звичайних світлових мікроскопів. Можливість виявлення таких частинок за допомогою ультрамікроскопа обумовлена дифракцією світла на них ефектом Тиндаля. При сильному бічному освітленні кожна частка в ультрамікроскопі відзначається спостерігачем як яскрава точка (дифракційна пляма, що світиться) на темному тлі. Внаслідок дифракції на найдрібніших частинках дуже мало світла, тому в ультрамікроскопі застосовують, як правило, сильні джерела світла. Залежно від інтенсивності освітлення, довжини світлової хвилі, різниці показників заломлення частки та середовища можна виявити частинки розмірами від 20-50 нм до 1-5 мкм. За дифракційними плямами не можна визначити справжні розміри, форму та структуру частинок. Ультрамікроскоп не дає оптичних зображень досліджуваних об'єктів. Однак, використовуючи ультрамікроскоп, можна встановити наявність і чисельну концентрацію частинок, вивчити їх рух, а також розрахувати середній розмірчастинок, якщо відомі їх вагова концентрація та щільність. У схемі щілинного ультрамікроскопа (рис. 1а) система, що досліджується, нерухома.
У схемі щілинного ультрамікроскопа система, що досліджується, нерухома. Принципова схема щілинного мікроскопа. Кювета 5 з об'єктом, що досліджується, висвітлюється джерелом світла 1 (2 - конденсатор, 4 - освітлювальний об'єктив) через вузьку прямокутну щілину 3, зображення якої проектується в зону спостереження. В окуляр спостережного мікроскопа 6 видно точки частинок, що світяться, що знаходяться в площині зображення щілини. Вище та нижче освітленої зони присутність частинок не виявляється.
У потоковому ультрамікроскопі частинки, що вивчаються, рухаються по трубці назустріч оку спостерігача. Принципова схема потокового мікроскопа Перетинаючи зону освітлення вони реєструються як яскраві спалахи візуально або за допомогою фотометричного пристрою. Регулюючи яскравість освітлення спостерігаються частинок рухомим фотометричним клином 7, можна виділяти для реєстрації частинки, розмір яких перевищує задану межу. За допомогою сучасного потокового ультрамікроскопа з лазерним джерелом світла та оптико-електронною системою реєстрації частинок визначають концентрацію частинок в аерозолях в межах від 1 до 109 частинок в 1 см3, а також знаходять функції розподілу частинок за розмірами. Ультрамікроскопи застосовують при дослідженні дисперсних систем для контролю чистоти. атмосферного повітря. Води, ступеня забруднення оптично прозорих середовищ сторонніми включеннями.
Використовувана литература 1. Фізика. Великий енциклопедичний словник. - М.: Велика Російська енциклопедія, 1999. - С.90, 460. 2. Новий політехнічний словник. - М.: Велика Російська енциклопедія, 2000. - С.20, 231, 460. Ключові словасвітло оптично неоднорідне двофазна середовище розсіювання світла дисперсне середовище
Одна склянка з розчином хлориду натрію, а інша - з гідрозолем яєчного білка, важко встановити, де колоїдний розчин, а де істинний, оскільки на вигляд обидві рідини безбарвні та прозорі (рис. 85). Однак ці розчини можна легко розрізнити, зробивши наступний досвід. Надягнемо на (настільну лампу) світлонепроникний футляр з отвором, перед яким з метою отримання більш вузького і яскравого пучка світла поставимо лінзу. Якщо на шляху променя світла поставити обидві склянки, у склянці із золем побачимо світлову доріжку (конус), тоді як у склянці з хлоридом натрію промінь майже непомітний. На ім'я вчених, які вперше спостерігали це явище, конус, що світиться, в рідині був названий конусом (або ефектом) Фарадея - Тиндаля. Цей ефект характерний для всіх колоїдних розчинів.
Таким чином, ефект Фарадея - Тиндаля - явище, ідентичне опалесценції, і відрізняється від останньої лише видом колоїдного стану, тобто мікрогетерогенності системи.
У розчинах ВМС ефект Фарадея - Тиндаля виявляється не зовсім чітко внаслідок того, що показник заломлення сольватованих частинок розчиненої речовини п мало відрізняється від показника заломлення розчинника, тому різниця п - про - Про, а інтенсивність розсіювання світла розчинами ВМС незначна (див. гл. VII, 91). З цієї причини макромолекули неможливо виявити під ультрамікроскопом.
Всі оптичні властивості високодисперсних систем, з яких ми розглянемо тут забарвлення, опалесценцію, ефект Фарадея-Тиндаля і явища, що спостерігаються за допомогою ультрамікроскопа, цікаві насамперед тим, що, як це схематично ілюструє рис. 2, інтенсивність їх є максимальною в колоїдній ділянці дисперсності . Ця особливість пов'язана з тим, що довжина світлових хвиль видимої частини спектра (760-400 мм) перевищує розміри часток високодисперсних систем (200-2 мм). Інтенсивність вираження цих властивостей з величиною різниці щільностей речовин дисперсної фази і дисперсійного середовища про і з різницею їх показників заломлення п і п. різниці й-іп-п, тим різкіше виражені оптичні властивості . Саме цим пояснюється той факт, що оптичні властивості взагалі незрівнянно яскравіше виражені в золях (особливо металевих), ніж у високомолекулярних розчинах сполук . З цієї причини наш подальший опис оптичних властивостей стосуватиметься майже виключно золів.
ОПАЛЕСЦЕНЦІЯ ТА ЕФЕКТ ФАРАДЕЯ-ТИНДАЛЮ
Було встановлено, що при пропусканні пучка світла через чисту воду та інші чисті рідини і через чисте (тобто позбавлене краплинок і кристаликів води та пилу) повітря, а розчини з низькомолекулярною розчиненою речовиною ефект Фарадея-Тиндаля не спостерігається, як не спостерігається в них та опалесценція. Такі середовища отримали назву оптично порожніх. Отже, ефект Фарадея-Тиндаля став важливим засобом виявлення колоїдного стану , т. е. мікрогетерогенності системи.
Явище розсіяння світла найдрібнішими частинками і лежить в
ЕЛЕКТРОКІНЕТИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КОЛОЇДІВ
Електрокінетичні явища поділяють на дві групи: прямі та зворотні. До прямих відносять ті електрокінетичні явища, що виникають під дією зовнішнього електричного поля(Електрофорез та електроосмос). Зворотними називають електрокінетичні явища, у яких при механічному переміщенні однієї фази щодо іншої виникає електричний потенціал (потенціал перебігу та потенціал седиментації).
Електрофорез та електроосмос були відкриті Ф. Рейссом (1808). Він виявив, що якщо у вологу глину занурити дві скляні трубки, заповнити їх водою та помістити в них електроди, то при пропусканні постійного струму відбувається рух частинок глини до одного з електродів.
Це явище переміщення частинок дисперсної фази постійному електричному полі було названо електрофорезом.
В іншому досвіді середня частина U-подібної трубки, що містить воду, була заповнена товченим кварцом, кожне коліно трубки поміщений електрод і пропущений постійний струм. Через деякий час у коліні, де знаходився негативний електрод, спостерігалося підвищення рівня води, в іншому - опускання. Після вимкнення електричного струмурівні води в колінах трубки вирівнювалися.
Це переміщення дисперсійної середовища щодо нерухомої дисперсної фази в постійному електричному полі названо электроосмосом.
Пізніше Квінке (1859) виявив явище, обернене до електроосмосу, назване потенціалом протікання. Воно полягає в тому, що при перебігу рідини під тиском через пористу діафрагму виникає різниця потенціалів. Як матеріал діафрагм були випробувані глина, пісок, дерево, графіт.
Явище, зворотне електрофорезу, і назване потенціалом седиментації, було відкрито Дорном (1878). При осіданні частинок суспензії кварцу під дією сили тяжіння виникала різниця потенціалів між рівнями різної висоти судини.
Всі електрокінетичні явища ґрунтуються на наявності подвійного електричного шару на межі твердої та рідкої фаз.
http://junk.wen.ru/o_6de5f3db9bd506fc.html
18. Особливі оптичні властивості колоїдних розчинів обумовлені їх головними особливостями: дисперсністю та гетерогенністю. На оптичні властивості дисперсних систем значною мірою впливають розмір та форма частинок. Проходження світла через колоїдний розчин супроводжується такими явищами, як поглинання, відбиття, заломлення та розсіювання світла. Переважання якогось із цих явищ визначається співвідношенням між розміром частинок дисперсної фази і довжиною хвилі падаючого світла. У грубодисперсних системахв основному спостерігається відбиток світла поверхні частинок. У колоїдних розчинахрозміри частинок можна порівняти з довжиною хвилі видимого світла, що зумовлює розсіювання світла рахунок дифракції світлових хвиль.
Світлорозсіювання в колоїдних розчинах проявляється у вигляді опалесценції- матового свічення (зазвичай блакитних відтінків), яке добре помітне на темному тлі при бічному освітленні золю. Причиною опалесценції є розсіювання світла на колоїдних частинках рахунок дифракції. З опалесценцією пов'язане характерне для колоїдних систем явище – ефект Тіндаля: при пропусканні пучка світла через колоїдний розчин з напрямків, перпендикулярних до променя, спостерігається утворення в розчині конуса, що світиться.
Ефект Тіндаля, розсіювання Тіндаля - оптичний ефект, розсіювання світла під час проходження світлового пучка через оптично неоднорідне середовище. Зазвичай спостерігається у вигляді конуса (конус Тиндаля), що світиться, видимого на темному тлі.
Характерний для розчинів колоїдних систем (наприклад, золей металів, розбавлених латексів, тютюнового диму), в яких частинки та навколишнє середовище розрізняються за показником заломлення. На ефекті Тіндаля заснований ряд оптичних методів визначення розмірів, форми та концентрації колоїдних частинок та макромолекул. .
19. Золі -це малорозчинні речовини (солі кальцію, магнію, холестерину та ін) існуючі у вигляді ліофобних колоїдних розчинів.
Ньютонівська рідина - в'язка рідина, що підпорядковується у своїй течії закону в'язкого тертяНьютона, тобто дотична напруга та градієнт швидкості у такій рідині лінійно залежні. Коефіцієнт пропорційності між цими величинами відомий як в'язкість.
Ньютонівська рідина продовжує текти, навіть якщо зовнішні силидуже малі, аби вони були суворо нульовими. Для ньютонівської рідини в'язкість, за визначенням, залежить тільки від температури та тиску (а також від хімічного складу, якщо рідина не є безпримесною), і не залежить від сил, що діють на неї. Типова ньютонівська рідина – вода.
Неньютонівською рідиною називають рідину, при перебігу якої її в'язкість залежить від градієнта швидкості. Зазвичай такі рідини дуже неоднорідні і складаються з великих молекул, що утворюють складні просторові структури.
Найпростішим наочним побутовим прикладом може бути суміш крохмалю з невеликою кількістю води. Чим швидше відбувається зовнішній вплив на зважені в рідині макромолекули сполучної речовини, тим вища її в'язкість.
Текст роботи розміщено без зображень та формул.
Повна версіяроботи доступна у вкладці "Файли роботи" у форматі PDF
Кожен з нас у своїй повсякденному життінеодноразово стикався і зіштовхується з звичайними з одного боку, але водночас дивними з іншого боку явищами, зовсім не замислюючись при цьому, з якими чудовими фізичними явищами має справу.
У майбутньому я хотіла б пов'язати своє життя з такою наукою як фізика, тому вже зараз цікавлюся будь-якими питаннями з цього предмета і вибрала як тему свого дослідження один із оптичних ефектів.
Сьогодні існують роботи, присвячені оптичним ефектам, зокрема, ефекту Тиндаля. Однак я вирішила вивчити цю тему шляхом експерименту на власному досвіді.
Чому при пропусканні через каламутне скло, задимлене повітря чи розчин крохмалю світла різного спектрального забарвлення ми спостерігаємо різний результат? Чому густий туман чи купчасті хмари здаються нам білими, а серпанок від лісових пожеж – блакитно-фіолетовий. Спробуємо пояснити цим явищам.
Мета проекту:
виявити колоїди за допомогою ефекту Тіндаля;
дослідити вплив факторів, що визначають проходження світлового пучка через колоїдний розчин.
Завдання дослідження:
дослідження впливу довжини хвилі на ефект Тиндаля;
дослідження впливу розміру частинок на ефект Тиндаля;
дослідження впливу концентрації частинок на ефект Тиндаля;
пошук додаткової інформації щодо ефекту Тиндаля;
узагальнення отриманих знань.
Ефект Тіндаля
Заломлення світла, відображення, дисперсія, інтерференція, дифракція та багато іншого: оптичні ефекти оточують нас усюди. Один із них — ефект Тіндаля, відкритий англійським фізиком Джоном Тіндалем.
Джон Тіндал — геодезист, співробітник Фарадея, директор Королівського інституту в Лондоні, гляціолог і оптик, акустик і фахівець з магнетизму. Його прізвище дало назву кратеру на Місяці, льодовику в Чилі та цікавому оптичному ефекту.
Ефект Тіндаля - це світіння оптично неоднорідного середовища внаслідок розсіювання світла, що проходить через неї. Дане явище обумовлено дифракцією світла на окремих частинках або елементах неоднорідності середовища, розмір яких набагато менше довжини хвилі світла, що розсіюється.
Що ж таке неоднорідне середовище? Неоднорідне середовище - середовище, що характеризується непостійністю показника заломлення. Тобто. n ≠const.
Яку характерну особливістьданого ефекту можна виділити? Ефект Тіндаля характерний для колоїдних систем (систем, в яких одна речовина у вигляді частинок різної величини розподілена в іншому. Наприклад, гідрозолей, тютюнового диму, туману, гелю і т.д.) з низькою концентрацією частинок, що мають показник заломлення, відмінний від показника заломлення середовища. Зазвичай спостерігається у вигляді світлого конуса на темному тлі (конус Тіндаля) при пропусканні фокусованого світлового пучка збоку через скляну посудину з плоскопаралельними стінками, заповнений колоїдним розчином. (Колоїдні розчини - це високодисперсні двофазні системи, що складаються з дисперсійного середовища та дисперсної фази, причому лінійні розміричастинок останньої лежать у межах від 1 до 100 нм).
Ефект Тіндаля по суті те саме, що опалесценція (різке посилення розсіювання світла). Але традиційно перший термін відносять до інтенсивного розсіювання світла в обмеженому просторі по ходу променя, а другий - до слабкого розсіювання світла всім обсягом об'єкта, що спостерігається.
Експериментальна робота
Використовуючи просту методику, ми побачимо, як за допомогою ефекту Тіндаля можна виявити колоїдні системи рідин.
Матеріали: 2 скляні контейнери з кришками, джерело спрямованого світла (наприклад, лазерна указка), кухонна сіль, розчин ПАР (наприклад, рідкий миючий засіб), 1 куряче яйце, розведений розчин соляної кислоти.
Проведення експерименту:
Наливаємо воду в скляний контейнер, повністю розчиняємо у ньому трохи кухонної солі.
Висвітлюємо збоку склянку з отриманим розчином вузьким променем світла (промінь лазерної указки). Оскільки сіль повністю розчинилася, жодного помітного ефекту немає.
Експеримент із біологічним матеріалом:
Розчиняємо курячий білок приблизно 300мл 1% розчину солі.
Висвітлюємо отриманий розчин вузьким променем світла. Якщо подивитися на склянку збоку, на шляху променя видно яскрава смуга, що світиться - поява ефекту Тіндаля.
Потім додаємо в розчин білка розведений розчин соляної кислоти. Білок згорнеться (денатурує) з утворенням білястого осаду. У верхній частині склянки промінь світла знову не буде видно.
Результати експерименту:Якщо спрямувати промінь світла збоку на скляну склянку з розчином солі, промінь буде невидимий у розчині. Якщо промінь світла пропустити через склянку з колоїдним розчином (розчин ПАР), він буде видно, тому що відбувається розсіювання світла на колоїдних частинках.
Вплив довжини хвилі, розміру частинок та концентрації на реалізацію ефекту Тіндаля
Довжина хвилі.Оскільки найкоротшу довжину з видимого спектру мають хвилі кольорів синьої гами, саме ці хвилі відбиваються від частинок при ефекті Тіндаля, а довгі червоні розсіюються гірше.
Розмір частин.Якщо збільшується розмір частинок, то вони можуть впливати на розсіювання світла будь-якої довжини хвилі, і «розщеплена» веселка складається назад, отримуючи повністю біле світло.
Концентрація частинок.Інтенсивність розсіяного світла прямо пропорційна концентрації частинок колоїдному розчині.
Застосування ефекту Тіндаля
Засновані на ефекті Тіндаля методи виявлення, визначення розміру і концентрації колоїдних частинок широко застосовуються в наукових дослідженнях і промисловій практиці (наприклад, в ультрамікроскопах).
Ультрамікроскоп - оптичний прилад для виявлення дрібних (колоїдних) частинок, розміри яких менші за межу дозволу звичайних світлових мікроскопів. Можливість виявлення таких частинок з допомогою ультрамікроскопа обумовлена дифракцією світла ними ефектом Тиндаля. При сильному бічному освітленні кожна частка в ультрамікроскопі відзначається спостерігачем як яскрава точка (дифракційна пляма, що світиться) на темному тлі. Внаслідок дифракції на найдрібніших частинках дуже мало світла, тому в ультрамікроскопі застосовують, як правило, сильні джерела світла.
Залежно від інтенсивності освітлення, довжини світлової хвилі, різниці показників заломлення частки та середовища можна виявити частинки розмірами від 20-50 нм до 1-5 мкм. За дифракційними плямами не можна визначити справжні розміри, форму та структуру частинок. Ультрамікроскоп не дає оптичних зображень досліджуваних об'єктів. Однак, використовуючи ультрамікроскоп, можна встановити наявність і чисельну концентрацію частинок, вивчити їх рух, а також розрахувати середній розмір частинок, якщо відомі їх вагова концентрація і щільність.
Ультрамікроскопи застосовують для дослідження дисперсних систем, контролю чистоти атмосферного повітря. Води, ступеня забруднення оптично прозорих середовищ сторонніми включеннями.
Висновок
У процесі свого дослідження я багато дізналася про оптичні ефекти, зокрема, про ефект Тіндаля. Ця роботадопомогла мені по-новому поглянути як на деякі розділи фізики, так і наш дивовижний світв цілому.
Крім аспектів, розглянутих у цій роботі, на мою думку, було б цікаво вивчити можливості ширшого практичного застосуванняефекту Тіндаля.
Що ж стосується призначення дослідження, то воно може бути корисним і цікавим учням шкіл, які захоплюються оптикою, а також усім, хто цікавиться фізикою та різноманітними експериментами.
Список літератури
Гавронська Ю.Ю. Колоїдна хімія: Підручник. СПб.: Вид-во РДПУ ім. А. І. Герцена, 2007. – 267 с.
Новий політехнічний словник. - М.: Велика Російська енциклопедія, 2000. - .20 с. , 231 с. , 460 с.
Посібник із виконання експериментів до «NanoSchoolBox». NanoBioNet e.V/ Scince Park Переклад ІНТ.
https://indicator.ru/article/2016/12/04/istoriya-nauki-chelovek-rasseyanie.
http://kf.info.urfu.ru/fileadmin/user_upload/site_62_6389/pdf/FiHNS_proceedings.pdf
http://www.ngpedia.ru/id623274p1.html