丁達(dá)爾效應(yīng)

本詞條是多義詞，共3個(gè)義項(xiàng)

丁達(dá)爾效應(yīng)（Tyndall effect）最早由英國(guó)物理學(xué)家約翰·丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，故而得名，也叫“丁達(dá)爾現(xiàn)象”，或者“丁鐸爾現(xiàn)象”、“丁澤爾效應(yīng)”、廷得耳效應(yīng)。指的是當(dāng)一束光線透過(guò)膠體，從垂直入射光方向可以觀察到膠體里出現(xiàn)的一條光亮的“通路”的現(xiàn)象。

丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)質(zhì)上是光在膠體中傳播時(shí)的一種散射現(xiàn)象。之所以會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，主要是因?yàn)槟z體粒子的半徑在1~100nm，可見(jiàn)光透過(guò)膠體時(shí)會(huì)產(chǎn)生較為明顯的散射作用，而真溶液對(duì)光的散射作用則非常微弱。

膠體有明顯的丁達(dá)爾現(xiàn)象，而溶液幾乎沒(méi)有，因此，丁達(dá)爾現(xiàn)象常被用來(lái)區(qū)分膠體和溶液。

攝影界也叫丁達(dá)爾效應(yīng)為“耶穌光”，一般出現(xiàn)的時(shí)間在清晨、日落時(shí)分或者雨后云層較多的時(shí)候，大氣中有霧氣或灰塵。太陽(yáng)剛好投射在上面，被分割成一條條，有時(shí)成一大片，顯得特別壯觀。

丁達(dá)爾效應(yīng)最早由英國(guó)物理學(xué)家約翰·丁達(dá)爾(John Tyndall 1820～1893年) 于1869年首先發(fā)現(xiàn)，故而得名。其研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)光線通過(guò)膠體時(shí)， 由于膠體粒子對(duì)光線的散射，會(huì)在膠體中形成一條光亮的“通路”，這種現(xiàn)象后來(lái)被命名為丁達(dá)爾效應(yīng)。

光傳播過(guò)程中，光線照射到粒子時(shí)，如果粒子大于入射光波長(zhǎng)很多倍，則發(fā)生光的反射；如果粒子小于入射光波長(zhǎng)，則發(fā)生光的散射，此時(shí)觀察到的是光波環(huán)繞微粒而向其四周放射，這種四射的光被稱為散射光或乳光。丁達(dá)爾效應(yīng)本質(zhì)上是光的散射現(xiàn)象或稱乳光現(xiàn)象。由于真溶液粒子半徑一般不超過(guò)1nm，膠體粒子介于溶液中溶質(zhì)粒子和濁液粒子之間，其半徑在1~100nm。小于可見(jiàn)光波長(zhǎng)（400nm～700nm），因此，當(dāng)可見(jiàn)光透過(guò)膠體時(shí)會(huì)產(chǎn)生明顯的散射作用。而對(duì)于真溶液，分子或離子更小，散射光的強(qiáng)度隨散射粒子體積的減小而明顯減弱，因此，真溶液對(duì)光的散射作用很微弱。此外，散射光的強(qiáng)度還隨分散體系中粒子濃度增大而增強(qiáng)。

膠體有明顯的丁達(dá)爾現(xiàn)象，而溶液幾乎沒(méi)有，因此，實(shí)驗(yàn)室中丁達(dá)爾現(xiàn)象常被用來(lái)區(qū)分膠體和溶液。注意：光線通過(guò)懸濁液時(shí)有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)光路，但是由于懸濁液中的顆粒對(duì)光線阻礙過(guò)大，產(chǎn)生的光路很短。除丁達(dá)爾效應(yīng)外，區(qū)分膠體與溶液的試驗(yàn)方法還有半透膜法等。

丁達(dá)爾現(xiàn)象

1869年，丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn)，當(dāng)一束匯聚的光通過(guò)溶膠時(shí)，從側(cè)面可以看到一個(gè)發(fā)光的圓錐體，這就是丁達(dá)爾效應(yīng)。其他分散體系也可產(chǎn)生類似現(xiàn)象，但遠(yuǎn)不如膠體顯著，因此，丁達(dá)爾效應(yīng)實(shí)際上成為判別膠體與真溶液的最簡(jiǎn)便的方法?？梢?jiàn)光的波長(zhǎng)通常在400～700nm之間，當(dāng)光線射入分散體系時(shí)，一部分自由通過(guò)，一部分則被吸收、反射或散射，可能發(fā)生以下三種情況。

1）當(dāng)光束通過(guò)粗分散體系時(shí)，由于分散質(zhì)的粒子大于入射光的波長(zhǎng)，主要發(fā)生反射或折射現(xiàn)象，體系呈現(xiàn)為混濁狀。

2）當(dāng)光線通過(guò)膠體溶液時(shí)，由于分散質(zhì)粒子的直徑一般在1～100nm之間，小于入射光的波長(zhǎng)，主要發(fā)生散射，可以看見(jiàn)乳白色的光柱，出現(xiàn)丁達(dá)爾現(xiàn)象。

3）當(dāng)光束通過(guò)分子溶液，由于溶液十分均勻，散射光因相互干涉而完全抵消，看不見(jiàn)散射光。

暗室現(xiàn)象

在暗室中，讓一束平行光線通過(guò)一肉眼看來(lái)完全透明的膠體，從垂直于光束的方向，可以觀察到有一渾濁發(fā)亮的光柱，其中有微粒閃爍，該現(xiàn)象稱為丁達(dá)爾效應(yīng)。在膠體中分散質(zhì)粒子直徑比可見(jiàn)光波長(zhǎng)要短，入射光的電磁波使顆粒中的電子做與入射光波同頻率的強(qiáng)迫振動(dòng)，致使顆粒本身象一個(gè)新光源一樣，向各方向發(fā)出與入射光同頻率的光波。丁達(dá)爾效應(yīng)就是粒子對(duì)光散射（光波偏離原來(lái)方向而發(fā)散傳播）作用的結(jié)果，如黑夜中看到的探照燈的光束、晴天時(shí)天空中的藍(lán)色，都是粒子對(duì)光的散射作用。根據(jù)散射光強(qiáng)的規(guī)律和溶膠粒子的特點(diǎn)，只有溶膠具有較強(qiáng)的光散射現(xiàn)象，故丁達(dá)爾現(xiàn)象常被認(rèn)為是膠體體系。

樹(shù)林現(xiàn)象

清晨，在茂密的樹(shù)林中，常?？梢钥吹綇闹θ~間透過(guò)的一道道光柱，類似于這種自然界現(xiàn)象，也是丁達(dá)爾現(xiàn)象。這是因?yàn)樵啤㈧F、煙塵也是膠體，只是這些膠體的分散劑是空氣，分散質(zhì)是微小的塵埃或液滴而已。

耶穌光

耶穌光也是一種丁達(dá)爾效應(yīng)，其形成依靠霧氣或是大氣中的灰塵，當(dāng)太陽(yáng)照射下來(lái)投射在上面時(shí)，就可以明顯看出光線的線條，加上太陽(yáng)是大面積的光線，所以投射下來(lái)的，不會(huì)只是一丁點(diǎn)，而是一整片壯闊的畫面。這種為風(fēng)景帶來(lái)神圣和靜謐感的光線，被命名為“耶穌光”。

近年來(lái)，耶穌光在中國(guó)多地出現(xiàn)。譬如，2015年7月7日傍晚出現(xiàn)在中山黃圃鎮(zhèn)上空，2015年8月7日傍晚出現(xiàn)在福州西面上空，2016年8月15日傍晚出現(xiàn)在成都等。

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