丁达尔效应—捕捉光的通路

作者: 朱继银

清晨的树林中,常常可以看到从枝叶间透过的一道道光柱,这种现象被称为丁达尔效应。当丁达尔效应出现时,我们便可以看见光的形状。让我们通过实验来认识丁达尔效应背后的物理知识吧!

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实验原理

1869年,英国物理学家约翰·丁达尔发现,当光通过胶体时,从垂直入射光的方向可以观察到一条光的通路,即丁达尔效应。

那么,在清水(1号水杯)和溶液(2号水杯)中为什么看不到这种现象呢?在回答这个问题之前,我们先来了解光的反射与散射。光在传播过程中与粒子“相遇”,若粒子直径大于入射光波长很多倍,就会发生反射;若粒子小于入射光波长,就会发生散射。丁达尔效应正是光的散射现象。

可见光的波长范围是400~700纳米,胶体粒子的直径在1~100纳米之间,淀粉液体(3号水杯)属于胶体,能使光波发生散射。溶液(2号水杯)中粒子的直径小于1纳米,对光的散射作用非常微弱,因此,观察不到丁达尔效应。

(责任编辑 / 张丽静 高琳 美术编辑 / 周游)

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