Эффект Тиндаля
Эффект Тиндаля был открыт в результате исследования ученым взаимодействия световых лучей с различными средами. Он выяснил, что при прохождении лучей света через среду, содержащую взвесь мельчайших твердых частиц — например, пыльный или задымленный воздух, коллоидные растворы, мутное стекло — эффект рассеяния уменьшается по мере изменения спектральной окраски луча от фиолетово-синей к желто-красной части спектра. Если же пропустить через мутную среду белый, например солнечный, свет, который содержит полный цветовой спектр, то свет в синей части спектра частично рассеется, в то время как интенсивность зелено-желто красной части света останется практически прежней. Поэтому, если смотреть на рассеянный свет после прохождения им замутненной среды в стороне от источника света, он покажется нам синее, чем исходный свет. Если же смотреть на источник света вдоль линии рассеяния, то есть через замутненную среду, источник покажется нам краснее, чем он есть на самом деле. Именно поэтому дымка от лесных пожаров, например, кажется нам голубовато-фиолетовой.
Эффект Тиндаля возникает при рассеянии на взвешенных частицах, размеры которых превышают размеры атомов в десятки раз. При укрупнении частиц взвеси до размеров порядка 1/20 длины световых волн (примерно от 25 нм и выше), рассеяние становится полихромным, то есть свет начинает рассеиваться равномерно во всём видимом диапазоне цветов от фиолетового до красного. В результате эффект Тиндаля пропадает. Вот почему густой туман или кучевые облака кажутся нам белыми — они состоят из плотной взвеси водяной пыли с диаметром частиц от микронов до миллиметров, что значительно выше порога рассеяния по Тиндалю.
Можно подумать, что небо кажется нам сине-голубым благодаря эффекту Тиндаля, но это не так. В отсутствие облачности или задымления небо окрашивается в сине-голубой цвет благодаря рассеянию «дневного света» на молекулах воздуха. Такой тип рассеяния называется рассеянием Рэлея (в честь сэра Рэлея; см. Критерий Рэлея). При рассеянии Рэлея синий и голубой свет рассеивается даже сильнее, чем при эффекте Тиндаля: например, синий свет с длиной волны 400 нм рассеивается в чистом воздухе в девять раз сильнее красного света с длиной волны 700 нм. Вот почему небо кажется нам синим — солнечный свет рассеивается во всем спектральном диапазоне, но в синей части спектра почти на порядок сильнее, чем в красной. Еще сильнее рассеиваются ультрафиолетовые лучи, обусловливающие солнечный загар. Именно поэтому загар распределяется по телу достаточно равномерно, охватывая даже те участки кожи, на которые не попадают прямые солнечные лучи.
Ирландский физик и инженер. Родился в Лайлин-Бридж, графство Карлоу (Leighlin Bridge, County Carlow). По окончании средней школы работал топографом-геодезистом в военных организациях и на строительстве железных дорог. Одновременно окончил механический институт в Престоне. Уволен с военно-геодезической службы за протесты против плохих условий труда. Преподавал в Куинвуд-колледже (Хэмпшир), одновременно продолжал самообразование. В 1848–51 гг. слушал лекции в Марбургском и Берлинском университетах. Вернувшись в Англию, стал преподавателем, а затем и профессором Королевского института (Royal Institution) в Лондоне. Основные труды ученого посвящены магнетизму, акустике, поглощению теплового излучения газами и парами, рассеянию света в мутных средах. Изучал строение и движение ледников в Альпах.
Тиндаль был крайне увлечен идеей популяризации науки. Регулярно читал публичные лекции, часто в форме бесплатных лекций для всех желающих: для рабочих на заводских дворах в обеденные перерывы, рождественские лекции для детей в Королевском институте. Слава Тиндаля как популяризатора достигла и другого берега Атлантики — весь тираж американского издания его книги «Фрагменты науки» (Fragments of Science, 1871) был раскуплен за один день. Погиб в 1893 году нелепой смертью: готовя обед, жена ученого (пережившая его на 47 лет) по ошибке использовала вместо поваренной соли один из хранившихся на кухне химических реактивов.
Источник
Эффект Тиндаля в контурной пластике. Что это такое и как предотвратить
После долгой подготовки к контурной пластике, тщательного взвешивания за и против, консультаций с косметологом, что может быть неприятнее, как получить осложнения. Расскажем подробнее об одном из них – эффекте Тиндаля, а также о мерах пресечения этого дефекта.
Эффект Тиндаля является осложнением контурной пластики и заключается в появлении синеватого оттенка в месте инъекции дермального филлера. Такое проявление происходит в результате отражения света от частиц самого продукта.
Этот неприятный дефект возникает в ряде ситуаций:
- филлер введен слишком близко к поверхности кожи;
- введение филлера в зоны с особо тонкой кожей (например, в области под глазами)
Вероятность появления голубоватого оттенка во многом зависит от:
- навыков и опыта косметолога в инъекционном введении кожных наполнителей;
- используемого препарата
Эффект Тиндаля будет длиться до тех пор, пока не рассосется наполнитель, а это может занять до года. Скорее решить проблему можно введением гиалуронидазы. Ее действие полностью устранит дефект в течение 24 часов.
Но лучшим вариантом непосредственно после введения филлера, если замечен голубой оттенок, будет перераспределение геля с помощью глубокого массажа зоны.
Как лучше всего избежать неприятностей при инъекции филлеров
- косметолог должен тщательно осмотреть Вас и исключить введение филлеров в участки с тонкой кожей. Лучше сделать это до инъекции, нежели затем тратить время и терпение на исправление ситуации.
- правильная техника также является ключом к предотвращению эффекта Тиндаля. Выбор правильной глубины и объема препарата полностью зависит от профессионализма косметолога.
- наконец, необходимо использовать наполнители, которые с меньшей вероятностью вызовут осложнения. Исследования показывают, что неживотные стабилизированные гели гиалуроновой кислоты, скорее всего приведут к ним.
Обратите внимание, как много зависит от косметолога. Именно поэтому к выбору врача нужно подходить очень тщательно.
Вот несколько рекомендаций:
- Не позволяйте прайсу быть решающим при принятии решения. Если вам предлагают инъекции, которые стоят гораздо меньше, чем стандартное лечение, это говорит либо о недостаточном мастерстве врача, либо о качестве продукта.
- Все манипуляции должны проходить в медицински стерильных условиях. Избегайте косметических процедур, выполняемых в домашней среде.
- Не приобретайте филлеры у источников за пределами кабинета врача. Поинтересуйтесь у косметолога, что вам вводят, запросите сертификат на препарат.
Записаться на консультацию
Источник
Эффект тиндаля характерен для истинных растворов
Чудо — Рациональность — Наука — Духовность
Ж ИЗНЕННЫЙ ПУТЬ — это путь исследователя, постигающего тайны мироздания
Наш сайт доступен
52 языках
| Если вам понравился сайт, то поделитесь со своими друзьями этой информацией в социальных сетях, просто нажав на кнопку вашей сети. | ||
- Начало
- Разделы естественных наук
 | Тиндаля эффект |
 | |
Тиндаля эффект — свечение оптически неоднородной среды вследствие рассеяния проходящего через нее света. Обусловлен дифракцией света на отдельных частицах или элементах структурной неоднородности среды, размер которых намного меньше длины волны рассеиваемого света. Характерен для коллоидных систем (например, гидрозолей, табачного дыма) с низкой концентрацией частиц дисперсной фазы, имеющих показатель преломления, отличный от показателя преломления дисперсионной среды. Обычно наблюдается в виде светлого конуса на темном фоне (конус Тиндаля) при пропускании сфокусированного светового пучка сбоку через стеклянную кювету с плоскопараллельными стенками, заполненную коллоидным раствором. Коротковолновая составляющая белого (немонохроматического) света рассеивается коллоидными частицами сильнее длинноволновой, поэтому образованный им конус Тиндаля в непоглощающем золе имеет голубой оттенок.
Тиндаля эффект по существу то же, что опалесценция. Но традиционно первый термин относят к интенсивному рассеянию света в ограниченном пространстве по ходу луча, а второй — к слабому рассеянию света всем объемом наблюдаемого объекта.
Тиндаля эффект воспринимается невооруженным глазом как равномерное свечение некоторой части объема рассеивающей свет системы. Свет исходит от отдельных точек — дифракционных пятен, хорошо различимых под оптическим микроскопом при достаточно сильном освещении разбавленного золя. Интенсивность рассеянного в данном направлении света (при постоянных параметрах падающего света) зависит от числа рассеивающих частиц и их размера.
Время инициации (log t o от -12 до -6);
Время существования (log t c от -12 до 15);
Время деградации (log t d от -12 до -6);
Время оптимального проявления (log t k от -9 до -7).
Технические реализации эффекта
Техническая реализация эффекта
Эффект может легко наблюдаться при пропускании пучка гелий-неонового лазера через коллоидный раствор (попросту неокрашенный крахмальный кисель).
Основанные на Тиндаля эффекте методы обнаружения, определения размера и концентрации коллоидных частиц (ультрамикроскопия, нефелометрия широко применяются в научных исследованиях и промышленной практике).
Ультрамикроскоп — оптический прибор для обнаружения мельчайших (коллоидных) частиц, размеры которых меньше предела разрешения обычных световых микроскопов. Возможность обнаружения таких частиц с помощью ультрамикроскопа обусловлена дифракцией света на них Тиндаля эффектом. При сильном боковом освещении каждая частица в ультрамикроскопе отмечается наблюдателем как яркая точка (светящееся дифракционное пятно) на темном фоне. Вследствие дифракции на мельчайших частицах очень мало света, поэтому в ультрамикроскопе применяют, как правило, сильные источники света. В зависимости от интенсивности освещения, длины световой волны, разности показателей преломления частицы и среды можно обнаружить частицы размерами от 20-50 нм и до 1-5 мкм. По дифракционным пятнам нельзя определить истинные размеры, форму и структуру частиц. Ультрамикроскоп не дает оптических изображений исследуемых объектов. Однако, используя ультрамикроскоп можно установить наличие и численную концентрацию частиц, изучить их движение, а также рассчитать средний размер частиц, если известны их весовая концентрация и плотность.
В схеме щелевого ультрамикроскопа (рис. 1а) исследуемая система неподвижна.
Принципиальная схема щелевого микроскопа
Кювета 5 с исследуемым объектом освещается источником света 1 ( 2 — конденсатор, 4 — осветительный объектив) через узкую прямоугольную щель 3 , изображение которой проецируется в зону наблюдения. В окуляр наблюдательного микроскопа 6 видны светящиеся точки частиц, находящихся в плоскости изображения щели. Выше и ниже освещенной зоны присутствие частиц не обнаруживается.
В поточном ультрамикроскопе (рис. 1б) изучаемые частицы движутся по трубке навстречу глазу наблюдателя.
Принципиальная схема поточного микроскопа
Пересекая зону освещения, они регистрируются как яркие вспышки визуально или с помощью фотометрического устройства. Регулируя яркость освещения наблюдаемых частиц подвижным фотометрическим клином 7 , можно выделять для регистрации частицы, размер которых превышает заданный предел. С помощью современного поточного ультрамикроскопа с лазерным источником света и оптико-электронной системой регистрации частиц определяют концентрацию частиц в аэрозолях в пределах от 1 до 10 9 частиц в 1 см 3 , а также находят функции распределения частиц по размерам.
Ультрамикроскопы применяют при исследовании дисперсных систем, для контроля чистоты атмосферного воздуха. Воды, степени загрязнения оптически прозрачных сред посторонними включениями.
1. Физика. Большой энциклопедический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.- С.90, 460.
2. Новый политехнический словарь.- М.: Большая Российская энциклопедия, 2000.- С.20, 231, 460.
- cвечение
- оптически неоднородная двухфазная среда
- рассеяние света
- дисперсная среда
Источник
Эффект Тиндаля
И в физике, и в химии изучается явление, которое помогает объяснить, почему некоторые частицы видны в определенное время. Это явление известно как Эффект Тиндаля. Это физическое явление было изучено ирландским ученым Джоном Тиндаллом в 1869 году. С тех пор эти исследования нашли многочисленные применения в области физики и химии. И дело в том, что он изучает некоторые частицы, которые не видны невооруженным глазом. Однако благодаря тому, что они могут отражать или преломлять свет, в определенных ситуациях они становятся невидимыми.
В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать об эффекте Тиндаля и его важности для физики в химии.
Что такое эффект Тиндаля
Это тип физического явления, который объясняет, как определенные разбавленные частицы или внутри газа могут стать видимыми благодаря тому факту, что они способны отражать или преломлять свет. Если мы посмотрим на это с первого взгляда, то увидим, что эти частицы не видны. Однако тот факт, что может рассеивать или поглощать свет по-разному, в зависимости от среды, в которой он находится, позволяет их различать. Их можно увидеть, если они подвешены в растворе, когда их пересекает поперек визуальной плоскости наблюдателя интенсивный луч света.
Если свет не проходит через этот контекст, их нельзя увидеть. Например, для облегчения понимания мы говорим о таких частицах, как пылинки. Когда солнце проникает через окно с определенным наклоном, мы можем видеть пылинки, плавающие в воздухе. В противном случае эти частицы не видны. Их можно увидеть только тогда, когда солнечный свет попадает в комнату с определенным наклоном и определенной интенсивностью.
Это так называемый эффект Тиндаля. В зависимости от точки зрения наблюдателя, вы можете увидеть частицы, которые обычно не видны. Другой пример, подчеркивающий эффект Тиндаля: когда мы используем автомобильные фары в туманную погоду. Освещение, которое немногие оказывают на влажность, позволяет нам видеть частицы воды во взвешенном состоянии. В противном случае мы бы увидели только сам туман.
Важность и вклад
Как в физике, так и в химии эффект Тиндаля вносит большой вклад в определенные исследования и имеет большое значение. И именно благодаря этому эффекту мы можем объяснить, почему небо голубое. Мы знаем, что свет, исходящий от солнца, белый. Однако, когда атмосфера Земли входит, она сталкивается с молекулами различных газов, из которых она состоит. Мы помним, что атмосфера Земли состоит в основном из молекул азота, кислорода и в меньшей степени аргона. В гораздо более низких концентрациях находятся парниковые газы, среди которых диоксид углерода, метан и водяной пар, среди прочего.
Когда белый солнечный свет попадает на все эти взвешенные частицы, они подвергаются различным отклонениям. Отклонение солнечного луча от молекул кислорода в азоте приводит к тому, что он имеет разные цвета. Эти цвета зависят от длины волны и степени отклонения. Наиболее отклоняющиеся цвета — это фиолетовый и синий, поскольку они имеют более короткую длину волны. Это делает небо такого цвета.
Джон Тиндалл был также первооткрывателем парникового эффекта. благодаря моделированию атмосферы Земли в лаборатории. Первоначальная цель этого эксперимента состояла в том, чтобы точно рассчитать, сколько солнечной энергии пришло от Земли и сколько излучается обратно в космос с поверхности Земли. Как мы знаем, не вся солнечная радиация, попадающая на нашу планету, остается. Часть его отклоняется облаками, не доходя до поверхности. Другая часть поглощается парниковыми газами. Наконец, земная поверхность отклоняет часть падающего солнечного излучения в зависимости от альбедо каждого типа почвы. После эксперимента, проведенного Тиндалем в 1859 году, он смог обнаружить парниковый эффект.
Переменные, влияющие на эффект Тиндаля
Как мы упоминали ранее, эффект Тиндаля это не что иное, как рассеяние света, которое происходит, когда луч света проходит через коллоид. Этот коллоид представляет собой отдельные взвешенные частицы, которые отвечают за диспергирование и долгое отражение, делая их видимыми. Переменные, которые влияют на эффект Тиндаля, — это частота света и плотность частиц. Количество рассеяния, которое можно увидеть в этом типе эффекта, полностью зависит от значений частоты света и плотности частиц.
Как и в случае с рэлеевским рассеянием, синий свет имеет тенденцию к более сильному рассеянию, чем красный свет, потому что он имеет более короткую длину волны. Другой способ взглянуть на это состоит в том, что более длинная волна передается, а более короткая отражается рассеянием. Другая переменная, которая влияет, — это размер частиц. Это то, что отличает коллоид от настоящего раствора. Чтобы смесь была коллоидного типа, частицы, которые находятся в суспензии, должны иметь приблизительный размер в диапазоне от 1 до 1000 нанометров в диаметре.
Давайте посмотрим на некоторые из основных примеров, где мы можем использовать эффект Тиндаля:
- Cuando Включаем фонарь на стакане молока мы можем увидеть эффект Тиндаля. Лучше всего использовать обезжиренное молоко или разбавить молоко небольшим количеством воды, чтобы можно было увидеть влияние коллоидных частиц в световом луче.
- Другой пример — это рассеивание синего света, которое можно увидеть в синем цвете дыма от мотоциклов или двухтактных двигателей.
- Видимый луч фар в тумане может сделать видимыми плавающие частицы воды.
- Этот эффект используется в коммерческих и лабораторных условиях. для определения размера аэрозольных частиц.
Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать об эффекте Тиндаля.
Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.
Источник