ティンダル効果はティンダル現象とも呼ばれます。現代科学では、この現象をどのように説明できるでしょうか?

ティンダル効果は、ティンダル現象、ティンダル現象、ティンゼル効果、ティンダル効果とも呼ばれます。光線がコロイドを通過すると、入射光に垂直な方向からコロイド内に明るい「経路」が観察されます。「チンダル効果が発生すると、光は形を持ちます。」写真の世界では、これを「イエスの光」とも呼んでいます。これは通常、早朝、日没、または雨上がりの雲が多いときに現れます。大気中に霧やほこりがあり、そこに太陽が偶然投影されて帯状に分割され、時には広い領域になり、特に壮観に見えます。次は興味深い歴史エディターが詳しく紹介しますので、見てみましょう！

イギリスの物理学者ジョン・ティンダル（1820-1893）は、1869年にコロイドにおける上記の現象を初めて発見し、研究しました。この明るい「経路」は、コロイド粒子による光の散乱によって形成されます。チンダル効果は、コロイドと溶液を区別するために一般的に使用される物理的手法です。

原因

光の伝播の過程で、光が粒子に当たると、粒子が入射光の波長の何倍も大きい場合は光の反射が起こり、粒子が入射光の波長より小さい場合は光の散乱が起こります。このとき観測されるのは粒子の周囲に放射される光波であり、散乱光または乳光と呼ばれます。

チンダル効果とは、光の散乱または乳白色現象です。真溶液粒子の直径は一般に 1nm を超えないため、コロイド粒子は溶液中の溶質粒子と濁液粒子の間にあり、その直径は 1～100nm になります。可視光の波長（400nm～700nm）よりも小さいため、可視光がコロイドを通過すると明らかな散乱効果が生じます。真溶液の場合、分子やイオンは小さくなりますが、散乱粒子の体積が減少するため散乱光の強度は大幅に減少します。したがって、真溶液の光に対する散乱効果は非常に弱いです。さらに、分散系内の粒子濃度が増加すると、散乱光の強度も増加します。

したがって、コロイドはチンダル現象を起こす可能性がありますが、溶液にはほとんど起こりません。チンダル現象は、コロイドと溶液を区別するために使用できます。注: 光が懸濁液を通過すると、光路が現れることがありますが、懸濁液内の粒子が光を遮りすぎるため、結果として生じる光路は非常に短くなります。

チンダル現象

1869 年、ティンダルは、収束光線をゾルに通すと、側面 (つまり、光線に垂直な方向) から光る円錐が見えるということを発見しました。これがティンダル効果です。

他の分散系によって生成されるこの現象は、コロイドの場合ほど明白ではありません。そのため、チンダル効果は、実際にはコロイドと真の溶液を区別する最も簡単な方法となっています。

可視光の波長はおよそ 400 ～ 700 nm です。光が分散系に入ると、その一部は自由に通過しますが、一部は吸収、反射、または散乱されます。次の 3 つの状況が発生する可能性があります。

1. 光線が粗く分散した系を通過すると、分散媒体の粒子が入射光の波長よりも大きいため、主に反射または屈折が発生し、系が濁ります。

2. 光がコロイド溶液を通過すると、分散粒子の直径が一般に1～100nmであり、入射光の波長よりも小さいため、光は主に散乱され、乳白色の光柱が見られ、チンダル効果を示します。

3. 光線が分子溶液を通過すると、溶液が非常に均一であるため、散乱光は相互干渉により完全に打ち消され、散乱光は見えなくなります。

コロイド現象

1869年、イギリスの科学者ティンダルがティンダル効果を発見しました。チンダル現象は、コロイド中に分散した粒子による可視光（波長400～700nm）の散乱によって発生します。実験室でコロイドや溶液を識別するために使用できます。

光が粒子に当たると、2 つの状況が発生する可能性があります。1 つ目は、粒子の直径が入射光の波長よりも何倍も大きい場合、光の反射が発生することです。2 つ目は、粒子の直径が入射光の波長よりも小さい場合、光の散乱が発生することです。散乱した光は乳光と呼ばれます。散乱光の強度も粒子濃度の増加とともに増加するため、実験を行う際にはコロイド濃度が薄すぎないようにする必要があります。

暗室現象

暗い部屋で、肉眼では完全に透明に見えるコロイドに平行光線を通します。光線に対して垂直な方向から見ると、粒子が点滅する濁った光沢のある光線が観察されます。この現象はチンダル効果と呼ばれます。コロイドでは、分散粒子の直径は可視光の波長よりも短くなっています。入射光の電磁波により、粒子内の電子が入射光波と同じ周波数で振動し、粒子自体が入射光と同じ周波数の光波をあらゆる方向に放射します。これはまるで新しい光源のようなものです。

チンダル効果は、光の粒子散乱（光波が元の方向から逸れて発散的に伝播する）の結果です。たとえば、暗い夜に見えるサーチライトの光線や晴れた日の空の青色は、すべて粒子が光を散乱した結果です。散乱光強度の法則とゾル粒子の特性によれば、ゾルのみが強い光散乱現象を示すため、チンダル効果はコロイド系であると考えられることが多い。

森林現象

早朝、深い森の中では、枝や葉の間から光の筋が輝いているのがよく見られます。この自然現象は、チンダル効果とも呼ばれています。これは、雲、霧、煙もコロイドですが、これらのコロイドの分散剤は空気であり、分散物質は小さな塵や水滴であるためです。

イエスの光

イエスの光は、ティンダル効果とも呼ばれ、大気中の霧や塵によって形成されます。太陽の光が降り注ぎ、その上に投影されると、光の線がはっきりと見えます。また、太陽は広い範囲に光を投​​影するため、投影されるのはほんの一部ではなく、壮大な絵全体です。風景に神聖な静けさをもたらすこのような光は、いつから「イエスの光」と名付けられました。