丁達爾現象是什麼
簡單來説丁達爾現象其實更像是一種折射,一束光通過一種溶膠從而出現一條非常明顯的通道。
丁達爾現象是什麼1
什麼是“丁達爾”現象?
“丁達爾”現象又稱為丁達爾效應,在西方早期著作中,這種穿透雲層的光被稱為“耶穌光”或“上帝之光”,寓意耶穌降生時的光芒,這種元素存在於許多宗教藝術品中,被賦予宗教意義。
隨着科學的進步,人們才逐漸解碼了這種神奇的自然現象。
1869年,著名科學家法拉第的學生約翰·丁達爾在實驗中發現,這其實只是一種光的散射現象,也可以稱為乳光現象,並首次對“天空為什麼是藍色的”這個問題做出解釋。
丁達爾現象指的是光線透過膠體的過程中,受膠體粒子的影響,從其垂直入射的方向能夠從膠體中看到一道光柱,通常會被用來區分膠體和溶液。
一般來説,膠體的大小在1-100nm範圍,而可見波長為400 -700nm,只有一部分光能夠通過分散體系,其餘光則被吸收、反射或者散射;
當入射光的波長小於分散粒子的直徑時,會發生反射或折射,反之則會發生散射,散射光的強度會隨粒子濃度增大而增強。
此時,光波環繞微粒向四周放射的光,被稱為散射光或乳光,丁達爾效應簡單來説就是光的散射現象。
但從嚴格意義上來説,當分散粒子直徑稍微低於或接近可見光波長,即粒子直徑範圍為40-900nm時,才是真正的丁達爾現象。
很多時候天空中烏雲密佈,陽光透過雲層也會發生散射現象,但此時雲層中的粒子直徑比光波長,並非是丁達爾現象,而是米氏散射。
天空的“丁達爾”現象是如何產生的?
在自然中,大氣中的塵埃、霧氣等微小顆粒物恰巧充當了光傳播的載體之一,當其正巧處於太陽投射面時,發生散射現象,陽光會通過其穿透厚厚的雲層,形成光芒萬丈、春光乍泄的明亮效果。
丁達爾現象在天空出現的.時間通常是凌晨或者傍晚,小樹林出現的頻率最高,但由於環境限制鮮少能夠看得到。
當天氣晴朗、天空中雲層比較多,周圍多霧或塵埃的條件下,很有可能會出現丁達爾現象,此時若置身在空曠的環境中,或許能夠親眼目睹這種可遇不可求的“神聖”景象。
由於太陽和雲層會發生位移,丁達爾現象一般只能維持20分鐘左右,當折射的角度發生改變時,直射的光束也會隨之慢慢消失。
丁達爾現象看起來美得震撼人心,但這對人類來説並不是什麼好事。
天空出現“丁達爾”現象預示着什麼?為何專家會感到擔憂?
丁達爾現象的出現需要滿足“充足必要條件”,也就是説,陽光、雲層、塵埃和霧氣等微小顆粒缺一不可,當且僅當濃度及厚度達到一定標準時,才會出現。
當天空頻繁出現丁達爾現象,預示着可能出現了空氣污染的現象,我們所生活的環境需要得到相應的重視及改善。
丁達爾現象是什麼2
丁達爾效也應該在生活中常見。如果是在森林裏,當光線早上進來的時候,人們可以從側面看到一條清晰的通道。
英國物理學家約翰丁達爾於1869年發現了丁達爾效。最早是在膠體中發現的。這種明亮的通道主要是由於膠體粒子對光線的成功散射。它能在物理學上成功地區分膠體和溶液。
丁達爾現象是怎麼產生的呢?當光傳播時,光線成功地照射到粒子上。如果粒子比入射光波長很多倍,光就會開始反射。如果粒子比入射光波短,就會發生光散射。如果你仔細觀察這個時候,你會發現光波會圍繞在微觀粒子周圍,四處發光。這叫散射光或乳狀光。丁達爾效現象應該是光的散射現象,也可以稱為乳光現象。
一般來説,由於真實溶液粒子的半徑小於1 nm,膠體粒子的大小在溶液中溶質粒子和混濁液體粒子的中間區域,半徑一般在1~100 nm範圍內,小於可見光的波長。因此,可見光通過膠體時,會有明顯的散射現象,但對於真實溶液,由於散射粒徑太小,光線散射會減弱。
正是因為膠體和溶液的性能不同,即膠體有丁達爾現象,而溶液基本沒有,所以這個現象可以用來更好的區分膠體和溶液。此外,觀察到當光線穿過懸浮液時出現光路,但是懸浮液中的粒子太大,這阻止了光線產生的光路非常短。
如果在一個黑暗的房間裏,一束平行的光線通過眼睛看到透明的膠體,如果在一個垂直於光線,的地方觀察,可以清楚地發現有混濁甚至閃亮的.光束,其中,有許多微小的粒子在發光,這就是丁達爾效應該做的。
早上在茂密的森林中,可以看到樹枝和樹葉之間的許多光束,這也是自然界的丁達爾現象,什麼是二八現象點擊查看。
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