I u fizici i u kemiji proučava se fenomen koji pomaže objasniti zašto su neke čestice vidljive u određeno vrijeme. Ovaj fenomen je poznat kao Tyndallov efekat. To je fizički fenomen koji je proučavao irski naučnik John Tyndall 1869. godine. Od tada su te studije imale brojne primjene na polju fizike i hemije. A to je da proučava neke čestice koje nisu vidljive golim okom. Međutim, budući da mogu reflektirati ili lomiti svjetlost, postaju nevidljivi u određenim situacijama.
U ovom članku ćemo vam reći sve što trebate znati o Tyndallovom efektu i njegovom značaju za fiziku u kemiji.
Šta je Tyndallov efekat
To je vrsta fizičkog fenomena koji objašnjava kako određene razrijeđene čestice ili unutar plina mogu postati vidljive zbog činjenice da su sposobne da reflektiraju ili lome svjetlost. Ako to pogledamo na prvi pogled, možemo vidjeti da se te čestice ne vide. Međutim, činjenica da mogu rasipati ili apsorbirati svjetlost različito, ovisno o okruženju u kojem se nalazi, omogućava ih razlikovanje. Mogu se vidjeti ako su suspendovani u rastvoru dok ih intenzivan snop svjetlosti prelazi poprečno na vizuelnu ravninu posmatrača.
Ako svjetlost ne prođe kroz ovaj kontekst, oni se ne mogu vidjeti. Na primjer, da bismo to lakše razumjeli, govorimo o česticama kao što su mrlje prašine. Kada sunce uđe kroz prozor s određenim stepenom nagiba, možemo vidjeti mrlje prašine kako lebde u zraku. Te se čestice inače ne vide. Mogu se vidjeti samo kada sunčeva svjetlost uđe u prostoriju s određenim stepenom nagiba i određenim intenzitetom.
To je ono što je poznato kao Tyndallov efekat. Ovisno o gledištu promatrača, možete vidjeti čestice koje obično ne mogu. Još jedan primjer koji ističe Tyndallov efekt je kada u maglovitom vremenu koristimo farove automobila. Osvjetljenje koje nekolicina vrši na vlagu omogućava nam da vidimo čestice vode u suspenziji. Inače bismo vidjeli samo koja je magla sama.
Značaj i doprinosi
I u fizici i u hemiji, Tyndallov efekat ima brojne doprinose određenim studijama i veliku važnost. I to je da zahvaljujući ovom efektu možemo objasniti zašto je nebo plavo. Znamo da je svjetlost koja dolazi od sunca bijela. Međutim, kada Zemljina atmosfera uđe, ona se sudara sa molekulima različitih gasova koji je čine. Sjećamo se da je Zemljina atmosfera u manjoj mjeri sastavljena od molekula azota, kisika i argona. U mnogo nižim koncentracijama nalaze se staklenički plinovi među kojima imamo ugljični dioksid, metan i vodena para, između ostalog.
Kada bijela svjetlost sunca pogodi sve ove suspendirane čestice, ona prolazi kroz različite deformacije. Otklon zrake svjetlosti od sunca sa molekulima kiseonika u azotu uzrokuje da ima različite boje. Ove boje ovise o valnoj duljini i stupnju odstupanja. Boje koje najviše odstupaju su ljubičasta i plava, jer imaju kraću valnu dužinu. To nebo čini ovom bojom.
John Tyndall je također bio otkrivač efekta staklene bašte zahvaljujući simulaciji Zemljine atmosfere u laboratoriju. Početni cilj ovog eksperimenta bio je precizno izračunati koliko sunčeve energije dolazi sa Zemlje i koliko je zračilo natrag u svemir sa Zemljine površine. Kao što znamo, ne ostaje sve sunčevo zračenje koje pada na našu planetu. Dio ga oblaci skreću prije nego što dođu na površinu. Drugi dio apsorbiraju staklenički plinovi. Konačno, zemljina površina preusmjerava dio upadajućeg sunčevog zračenja ovisno o albedu svake vrste tla. Nakon eksperimenta koji je Tyndall pokrenuo 1859. godine, uspio je otkriti efekt staklene bašte.
Varijable koje utječu na Tyndallov efekt
Kao što smo već spomenuli, Tyndallov efekt to je ništa više od rasipanja svjetlosti koje se događa kada snop svjetlosti prolazi kroz koloid. Ovaj koloid su pojedinačne suspendirane čestice koje su odgovorne za dugo raspršivanje i odbijanje, čineći ih vidljivima. Varijable koje utječu na Tyndallov efekt su frekvencija svjetlosti i gustina čestica. Količina rasipanja koja se može vidjeti kod ove vrste efekta u potpunosti ovisi o vrijednostima frekvencije svjetlosti i gustini čestica.
Kao i kod Rayleighovog rasipanja, plava svjetlost ima tendenciju da se rasprši jače od crvene svjetlosti, jer ima kraću valnu dužinu. Drugi način gledanja na to je da se prenosi dulja valna duljina, dok se kraća reflektira raspršenjem. Druga varijabla koja utječe je veličina čestica. To je ono što koloid razlikuje od pravog rješenja. Da bi smjesa bila koloidnog tipa, čestice u suspenziji moraju imati približnu veličinu u promjeru između 1-1000 nanometara.
Pogledajmo neke od glavnih primjera gdje možemo koristiti Tyndallov efekt:
- Kada Upalimo lampicu na čaši mlijeka možemo vidjeti Tyndallov efekat. Najbolje je koristiti obrano mlijeko ili razrijediti mlijeko s malo vode kako bi se vidio učinak koloidnih čestica u zraku svjetlosti.
- Drugi je primjer raspršivanja plave svjetlosti i može se vidjeti u plavoj boji dima motocikala ili dvotaktnih motora.
- Vidljivi snop farova u magli može učiniti plutajuće čestice vode vidljivim.
- Ovaj efekt se koristi u komercijalnim i laboratorijskim postavkama kako bi se odredila veličina aerosolnih čestica.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Tyndallovom efektu.