Tyndall-effek: wat is dit en watter toepassings het dit in fisika en chemie | Netwerk meteorologie
In beide fisika en chemie word 'n verskynsel bestudeer wat help om te verklaar waarom sommige deeltjies op sekere tye sigbaar is. Hierdie verskynsel staan ​​bekend as Tyndall-effek. Dit is 'n fisiese verskynsel wat in 1869 deur die Ierse wetenskaplike John Tyndall bestudeer is. Sedertdien het hierdie studies verskeie toepassings op die gebied van fisika en chemie gehad. En dit is dat dit sommige deeltjies bestudeer wat nie met die blote oog sigbaar is nie. Omdat hulle egter lig kan reflekteer of breek, word dit onsigbaar in sekere situasies.
In hierdie artikel gaan ons u alles vertel wat u moet weet oor die Tyndall-effek en die belangrikheid daarvan vir fisika in chemie.
1 Wat is die Tyndall-effek?
2 Belangrikheid en bydraes
3 Veranderlikes wat die Tyndall-effek beïnvloed
Wat is die Tyndall-effek?
Dit is 'n soort fisiese verskynsel wat verklaar hoe sekere verdunde deeltjies of binne 'n gas sigbaar kan word as gevolg van die feit dat dit lig kan reflekteer of breek. As ons met die eerste oogopslag daarna kyk, kan ons sien dat hierdie deeltjies nie sigbaar is nie. Die feit dat kan lig verstrooi of absorbeer anders, afhangende van die omgewing waarin dit geleë is, kan dit onderskei word. Dit kan gesien word as hulle in 'n oplossing hang terwyl hulle dwars op die waarnemer se visuele vlak deur 'n intense ligstraal beweeg.
As die lig nie deur hierdie konteks gaan nie, kan dit nie gesien word nie. Om dit makliker te verstaan, praat ons byvoorbeeld oor deeltjies soos stofvlekke. Wanneer die son met 'n sekere mate van helling deur die venster binnedring, kan ons die stofvlekke sien hang wat in die lug hang. Hierdie deeltjies is andersins nie sigbaar nie. Dit kan slegs gesien word as sonlig met 'n sekere mate van neiging en 'n sekere intensiteit 'n kamer binnedring.
Dit is wat bekend staan ​​as die Tyndall-effek. Afhangend van die standpunt van die waarnemer, kan u deeltjies sien wat normaalweg nie kan nie. Nog 'n voorbeeld wat die Tyndall-effek beklemtoon, is as ons motorligte in mistige weer gebruik. Die verligting wat die paar op die humiditeit uitoefen, stel ons in staat om die waterdeeltjies in suspensie te sien. Anders sou ons net sien wat die mis self is.
Belangrikheid en bydraes
In beide fisika en chemie lewer die Tyndall-effek talle bydraes tot sekere studies en is dit baie belangrik. En dit is danksy hierdie effek dat ons kan verklaar waarom die lug blou is. Ons weet dat die lig wat van die son af kom, wit is. Wanneer die aarde se atmosfeer binnedring, bots dit egter met die molekules van die verskillende gasse wat dit saamstel. Ons onthou dat die atmosfeer van die aarde in 'n mindere mate meestal uit stikstof-, suurstof- en argonmolekules bestaan. In baie laer konsentrasies is die kweekhuisgasse waaronder ons is onder andere koolstofdioksied, metaan en waterdamp.
Wanneer wit lig van die son al hierdie gesuspendeerde deeltjies tref, ondergaan dit verskillende buigings. Die afbuiging wat die ligstraal van die son met die suurstofmolekules in stikstof ondervind, veroorsaak dat dit verskillende kleure het. Hierdie kleure hang af van die golflengte en die mate van afwyking. Die kleure wat die meeste afwyk, is violet en blou omdat hulle 'n korter golflengte het. Dit maak die lug hierdie kleur.
John Tyndall was ook die ontdekker van die kweekhuiseffek danksy die simulasie van die aarde se atmosfeer in 'n laboratorium. Die aanvanklike doel van hierdie eksperiment was om presies te bereken hoeveel sonenergie van die aarde af kom en hoeveel dit vanaf die aardoppervlak na die ruimte uitgestraal het. Soos ons weet, bly nie al die sonstraling wat op ons planeet val nie. 'N Gedeelte daarvan word deur wolke afgebuig voordat dit die oppervlak bereik. 'N Ander deel word deur kweekhuisgasse opgeneem. Laastens lei die aardoppervlak 'n deel van die sonstraling af, afhangend van die albedo van elke grondsoort. Na die eksperiment wat Tyndall in 1859 genereer, kon hy die kweekhuiseffek ontdek.
Veranderlikes wat die Tyndall-effek beïnvloed
Soos ons vroeër genoem het, die Tyndall-effek dit is niks anders as die verspreiding van lig wat plaasvind wanneer 'n ligstraal deur 'n kolloïed beweeg nie. Hierdie kolloïed is individuele gesuspendeerde deeltjies wat verantwoordelik is om lank te versprei en te reflekteer, sodat dit sigbaar word. Die veranderlikes wat die Tyndall-effek beïnvloed, is die frekwensie van lig en die digtheid van die deeltjies. Die hoeveelheid verspreiding wat in hierdie soort effekte gesien kan word, hang heeltemal af van die waardes van die ligfrekwensie en die digtheid van die deeltjies.
Soos met Rayleigh-verstrooiing, is blou lig geneig om sterker te versprei as rooi lig omdat dit 'n korter golflengte het. 'N Ander manier om daarna te kyk, is dat daar 'n langer golflengte is wat oorgedra word, terwyl 'n korter deur die verstrooiing weerspieël word. Die ander veranderlike wat beïnvloed, is die grootte van die deeltjies. Dit is wat 'n kolloïed van 'n ware oplossing onderskei. Om 'n mengsel van die kolloïede tipe te hê, moet die deeltjies wat in suspensie is, 'n geskatte grootte hê tussen 1-1000 nanometer in deursnee.
Kom ons kyk na enkele van die hoofvoorbeelde waarin ons die Tyndall-effek kan gebruik:
Wanneer Ons skakel die lanternlig aan op 'n glas melk ons kan die Tyndall-effek sien. Dit is die beste om afgeroomde melk te gebruik of die melk met 'n bietjie water te verdun, sodat die effek van die kolloïdale deeltjies in die ligstraal gesien kan word.
Nog 'n voorbeeld is die verspreiding van blou lig en kan gesien word in die blou rookkleur van motorfietse of tweeslag-enjins.
Die sigbare straal van hoofligte in die mis kan swewende waterdeeltjies sigbaar maak.
Hierdie effek word gebruik in kommersiële en laboratoriums om die grootte van die aërosoldeeltjies te bepaal.