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2024-06-12
看见丁达尔效应揭秘物理粒子运动规律
【摘要】：丁达尔效应揭秘看不见的粒子运动规律在我们的生活中，所有事物都有自己的规律。接下来，就让我们来了解一下丁达尔效应，看看微小的粒子是如何运动的。一般情况下人们把丁达尔效应分为较为容易被发现的胶体丁达尔现象和暗室中的丁达尔现象。人们常常利用丁达尔效应来区分胶体和溶液。
丁达尔效应 揭秘看不见的粒子运动规律
在我们的生活中，所有事物都有自己的规律。比如走在大街上，车辆都沿着马路右侧行驶，行人则在人行道上徒步行走，在十字路口还会有红绿灯指挥交通……一切都是那么的井然有序。其实，微观世界中粒子的运动也是非常有规律的。接下来，就让我们来了解一下丁达尔效应，看看微小的粒子是如何运动的。
当一束光线透过胶体，从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的“通路”，这种现象为丁达尔现象也叫丁达尔效应。上述现象是英国物理学家丁达尔首先发现的。一般情况下人们把丁达尔效应分为较为容易被发现的胶体丁达尔现象和暗室中的丁达尔现象。
云层中的丁达尔效应
光在射到微粒上可以发生两种情况，一是当微粒直径大于入射光波长很多倍时，发生光的反射；二是微粒直径小于入射光的波长时，发生光的散射。而胶体中分散质微粒对可见光散射而形成的光的反应，就是胶体的丁达尔现象发生的原理。散射光的强度，随着颗粒半径增加而变化，但是这个分寸是很难掌握的。因为如果溶质微粒太小，入射光散射会很微弱，所以观察不到丁达尔现象；但如果悬浊液中分散质微粒直径太大，那么对于入射光只有反射而不散射。所以，要观察丁达尔效应，需要在溶胶状态下进行，这样才会有比较明显的乳光，而这个时候的微粒就好像一个发光体，通过无数发光体散射结果，就形成了光的通路。如果在平常的空间中不好进行实验的话，也可以在暗室中进行实验。在暗室中，让一束平行光线通过一肉眼看来完全透明的溶胶，从垂直于光束的方向，可以观察到有一浑浊发亮的光柱，其中有微粒闪烁，这个现象也是丁达尔效应。
根据散射光强的规律和溶胶粒子的特点，只有溶胶具有较强的光散射现象，故丁达尔现象常被认为是胶体体系。举几个在生活中的例子，简单地解释一下丁达尔效应。如晴天时天空中的蓝色，黑夜中看到的探照灯的光束，都是粒子对光的散射作用，这些其实都是丁达尔效应。
在现代医学上，胶体常常被利用来检验或治疗疾病，如胶态磁流体治癌术就是将磁性物质制成胶体粒子，作为药物的载体，在磁场作用下将药物送到病灶，从而提高疗效。另外，国防工业中有的火药、炸药的制造，一些纳米材料的制备，冶金工业中的选矿，石油原油的脱水，塑料、橡胶及合成纤维等的制造过程都会用到胶体。(www.chuimin.cn)
综上可见，在工业发展和日常生活中，胶体都有着重要的作用。那么，如何把其他物质和胶体区分开来呢？人们常常利用丁达尔效应来区分胶体和溶液。由于散射光的强度会随散射粒子体积的减小而明显减弱，因此真溶液对光的散射作用很微弱，形不成丁达尔效应，只有胶体才会发生丁达尔效应。
人们常常把丁达尔效应误会成是化学变化，但是仔细研究它的定义就会发现，它只是根据对光的一种散射形成一种现象，并没有任何新的物质生成，而化学变化中最根本的要求便是生成新的物质，因而，丁达尔效应根本不可能是化学变化。
森林中的丁达尔效应
树林中的丁达尔效应
云、雾、烟尘等也是胶体，只是这些胶体的分散剂是空气，分散质是微小的尘埃或液滴。因而，清晨时分，在茂密的树林中，透过枝叶间的缝隙，常常可以看到一道道的光柱，类似这种自然界的现象，也是货真价实的丁达尔现象。
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