我們或許在很多地方都看到過“丁達爾現象”這幾個字,甚至在上初高中物理課上,老師也粗略講過丁達爾現象,那麼到底什麼是丁達爾現象呢,丁達爾又是誰呢。
丁達爾是一位英國的物理學家,他的主要成就就是發現了一種物理現象,這個現象後來被人們稱作丁達爾現象。“丁達爾現象”官方解釋是:當一束光線透過膠體,觀察者可以從光源發射的其它方向甚至從垂直入射光的方向,觀察到膠體裡光透過時出現的一條亮的光柱。膠體在這裡是一個專有名詞,它不是我們日常生活中使用的膠水,而是指一種很均勻的混合物,混合物和化合物的區別大家化學都學過,區分混合物和化合物最重要的是裡面的物質間有沒有發生化學反應,而膠體所指的均勻混合物就是單純的兩種或多種物質的融合,並沒有發生化學反應。同時應該注意的是膠體也不是單純的指液體,它可以是液體和固體、固體和固體、氣體和固體等之間的混合。
丁達爾現象出現的微觀原理其實是光的散射現象,我們知道的是,當光遇到物體時會發生反射現象,當這種現象出現在膠體裡面,即光柱透過膠體時,裡面存在大量的小顆粒,而這些小顆粒直徑比光的波長要小,光波經過小顆粒時就會向各個方向發射光,出現散射現象,這些小顆粒累積起來就會形成一個“光柱”。
這時候有人可能就有疑問了,好多透明溶液裡面也有很小的顆粒,如分子,為什麼看不到“光柱”呢,其實光經過小顆粒形成散射現象時,與小顆粒的直徑息息相關,如果說小顆粒的直徑過小,則散射現象就越弱甚至沒有,所以要想看到“光柱”是需要一定條件的,一般可見光的波長在500nm左右,所以要想得到比較明顯的“丁達爾現象”這些小顆粒必須在幾十奈米級才行。
既然知道了什麼是“丁達爾現象”,那麼現實生活中有哪些是我們可以經常見到的呢。第一個就是霧天,陽光穿過霧靄就會形成明顯的光束,還有晚霞更是很多攝影愛好者追求的“丁達爾現象”,當然還有夜晚城市上空的出現彩色光柱,等等。可以說“丁達爾現象”與我們生活息息相關,只是我們已經習以為常,見怪不怪了。