ปรากฏการณ์ทินดอลล์

ปรากฏการณ์ทินดอลล์ () คือปรากฎการณ์การกระเจิงแสงในสารคอลลอยด์ หรือสารแขวนลอยที่มีอนุภาคเล็กมาก ปรากฏการณ์ทินดอลล์ มีส่วนคล้ายกับปรากฏการณ์เรย์ลีตรงที่ความเข้มของแสงที่กระเจิงแปรผกผันกับความยาวคลื่นยกกำลังสี่ ดังนั้น แสงสีฟ้าจึงกระเจิงมากกว่าแสงสีแดงเป็นอย่างมาก ตัวอย่างในชีวิตประจำวันได้แก่ ควันจากรถจักรยานยนต์โดยเฉพาะในจักรยานยนต์สองสูบซึ่งมีน้ำมันเครื่องที่เผาไหม้เป็นอนุภาคข้างต้น

ภายใต้ปรากฏการณ์ทินดอลล์ แสงที่มีความยาวคลื่นยาวจะผ่านออกไปได้ ในขณะที่แสงที่มีความยาวคลื่นสั้นจะกระเจิงแสงมากกว่า ปรากฏการณ์ทินดอลล์จะพบในอนุภาคที่อยู่ในขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 40 ถึง 900 นาโนเมตร ซึ่งเป็นช่วงใกล้หรือต่ำกว่าเล็กน้อยกับความยาวของแสงที่ 400 ถึง 750 นาโนเมตร

ปรากฏการณ์ทินดอลล์ได้รับการตั้งชื่อตามนักฟิสิกส์ในศตวรรษที่ 19 จอห์น ทินดอลล์ ซึ่งเป็นคนแรกที่เริ่มศึกษาปรากฏการณ์อย่างกว้างขวาง

 การค้นพบ 
ก่อนที่จะค้นพบปรากฏการณ์นี้ จอห์น ทินดอลล์เป็นที่รู้จักจากผลงานเรื่องการดูดซับและการแผ่รังสีความร้อนในระดับโมเลกุล ซึ่งในการศึกษาในหัวข้อดังกล่าว จำเป็นที่จะต้องใช้อากาศที่ปราศจากฝุ่นละอองและอนุภาคต่าง ๆ และวิธีการที่ดีที่สุดในการตรวจหาอนุภาคเหล่านี้ ก็คือการฉายแสงจ้าไปในอากาศ รายงานในชีวประวัติของจอห์น ทินดอลล์ โดย อาเธอร์ วิทมอร์ สมิธ ในปีค.ศ. 1920 ดูออนไลน์.  ในช่วงทศวรรษ 1860 จอห์น ทินดอลล์ทำการทดลองโดยการฉายแสงผ่านแก๊สและของเหลวต่าง ๆ จอห์น ทินดอลล์พบว่าเมื่อค่อย ๆ เติมควันเข้าไปในหลอดทดลองและฉายลำแสงเข้าไป ลำแสงดูเหมือนจะเป็นสีฟ้าในด้านข้างของหลอด และเป็นสีแดงในส่วนปลาย การค้นพบดังกล่าวทำให้ทินดอลล์สามารถเสนอปรากฏการณ์นี้ ซึ่งภายหลังตั้งชื่อตามเขา

 ตาสีฟ้า 
นัยน์ตาสีฟ้าเกิดจากปรากฏการณ์ทินดอลล์ โดยเมื่อแสงผ่านเข้ามาในชั้นซึ่งโปร่งแสงภายในม่านตา บางส่วนของแสงดังกล่าวกระเจิงกลับออกมา โดยแสงที่มีความยาวคลื่นน้อยอย่างแสงสีฟ้าจะกระเจิงมากกว่า จึงเกิดเป็นสีฟ้าออกมาจากดวงตาSturm R.A. & Larsson M., Genetics of human iris colour and patterns, Pigment Cell Melanoma Res, 22:544-562, 2009. สำหรับในตาสีน้ำตาลและดำ ชั้นดังกล่าวจะมีเมลานินซึ่งดูดกลืนแสงอยู่ ตาสีฟ้าเป็นตัวอย่างของสีจากโครงสร้าง ไม่ใช่สีจากรงควัตถุ

 อ้างอิง 

 ดูเพิ่มเติม 

 การกระเจิง
 ปรากฏการณ์เรย์ลี

หมวดหมู่:ปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์
หมวดหมู่:ปรากฏการณ์ทางแสง
หมวดหมู่:การกระเจิง