Tyndall 효과는 콜로이드에서 입자에 의한 빛의 산란 또는 액체에서 입자의 매우 미세한 현탁액입니다. Tyndall Scattering으로 알려진 것 외에도,이 현상은 Rayleigh 산란과 유사합니다. 산란 된 빛의 강도는 파장의 네 번째 전력에 반비례하며, 푸른 빛은 붉은 빛보다 훨씬 더 강하게 산란됩니다. 일상 생활에서 좋은 예는 오토바이에서 방출되는 연기, 특히 2 흡연기에서 때때로 볼 수있는 파란색입니다. 연기의 입자는 엔진 오일의 연소로 인해 발생하기 때문입니다.
.Tyndall 효과는 더 긴 파장이 더 쉽게 전달되는 반면, 짧은 파장은 산란을 통해 더 확산된다는 사실을 특징으로합니다. 개별 입자의 직경이 40-900 nm의 범위에있는 광선 전송 매체에 광산 산란 미립자 물질이 분산 될 때 Tyndall 효과를 관찰 할 수 있습니다.
콜로이드 혼합물과 미세 현탁액에 관해서는 특히 유용합니다. 예를 들어 Tyndall 효과는 네피 미터로 사용됩니다. 그것은 19 세기 물리학자인 존 틴달 (John Tyndall)을 기리기 위해이 이름을 주었다.
Tyndall Effect
파란색과 빨간색 표시등을 비교할 때 일반적으로 푸른 빛이 더 많이 흩어져 있음에 동의합니다. 이것은 청색광의 파장이 적색광의 파장보다 짧다는 사실 때문입니다. 이로 인해 오토바이 배기가 때때로 호기 될 때 파란색으로 보입니다.
Tyndall 효과를 유발하는 입자의 직경은 조성에 따라 40 나노 미터 ~ 900 나노 미터 사이의 범위가 될 수 있습니다. 반면에 가시 광의 파장은 소스에 따라 400 ~ 750 나노 미터입니다.
Tyndall 효과의 예
우유는 지방 지구 형태의 지방과 단백질의 글로벌을 함유 한 콜로이드입니다. 우유 한 잔을 향한 광선은 우유의 움직임으로 흩어져 있습니다.
안개가 자욱한 환경에서 횃불을 사용하면 빛의 경로를 볼 수 있습니다. 구체적으로,이 시나리오의 빛 산란은 안개 속의 물방울에 의해 야기됩니다.
측면도에서, 유리 유리는 파란색으로 보이며, 이는 피질이 색소가 존재하기 때문입니다. 그러나 유리를 통해 빛이 보이면 오렌지색의 빛이 대신 방출됩니다.
Tyndall 효과가 파란 눈의 외관에 어떻게 기여합니까?
홍채의 층 중 하나에 존재하는 멜라닌의 양은 파란색, 갈색 및 검은 색 홍채의 주요 차이점입니다. 검은 홍채와 비교할 때, 파란색 홍채의 층은 더 낮은 농도의 멜라닌을 함유하여 층이 더 반투명합니다. Tyndall 효과는이 반투명 층에 빛이 발생하고 산란의 결과로 산란 될 때 발생합니다.
푸른 빛은 적색광보다 파장이 짧기 때문에 적색광보다 더 많이 흩어져 있습니다. 분산되지 않은 빛은 눈에 더 깊은 홍채의 다른 층에 흡수됩니다.
빛의 산란은 여러 현상에 관여합니다. 이러한 현상에는 Rayleigh 산란 및 MIE 산란이 포함되어 있으며 몇 가지 예를 지정합니다. 맑은 하늘의 푸른 색은 공기 입자에 의한 빛의 산란으로 인해 발생하며, 이는 Rayleigh 산란이 작동하는 예입니다. 반면에 하늘이 흐려지면 빛을 흩어지는 것을 담당하는 비교적 큰 구름 방울입니다.
Tyndall Effect vs Rayleigh 산란
Rayleigh 산란은 빛의 산란 입자가 산란 된 빛의 파장보다 크기가 여러 배나 작아야 함을 지정하는 수학적 공식으로 정의됩니다. 콜로이드 입자는 더 크고 길이와 너비 측면에서 빛의 파장 크기의 일반적인 근처에 있습니다. 콜로이드 입자 산란으로도 알려진 Tyndall 산란은 관련된 콜로이드 입자의 크기가 훨씬 더 크기 때문에 Rayleigh 산란보다 훨씬 강렬합니다. 입자 크기 인자가 Rayleigh 산란 강도의 수학적 진술에있는 큰 지수는 입자 크기 계수의 강도에 대한 중요성을 보여줍니다. Tyndall 산란은 콜로이드 입자가 모양이 구상이라면 MIE 이론의 관점에서 수학적으로 분석 될 수 있으며, 이는 빛의 파장 근처에있는 입자 크기를 관찰 할 수 있습니다. T- 매트릭스 방법은 복잡한 모양을 가진 입자에 의한 빛의 산란을 설명하는 데 사용됩니다.
결론
Tyndall 효과는 콜로이드의 입자가 그들을 향한 광선을 산란하는 현상입니다. 실제로,이 효과는 모든 콜로이드 용액과 매우 미세한 현탁액에서 볼 수 있습니다. 결과적으로, 주어진 용액이 콜로이드인지 여부를 결정하는 데 사용될 수 있습니다. 콜로이드 입자의 밀도와 입사광의 주파수로 인해 산란 된 빛의 강도는 다릅니다. 광선이 콜로이드 용액을 통과 할 때, 용액에 존재하는 콜로이드 입자는 빔이 완전히 통과하는 것을 방지합니다. 빛은 콜로이드 입자와 충돌 하여이 충돌의 결과로 흩어져 있습니다 (직선 라인 인 정상적인 궤적에서 벗어납니다).
