丁達(dá)爾效應(yīng)是什么現(xiàn)象


物理中有很多神奇的效應(yīng)。如蝴蝶效應(yīng)與丁達(dá)爾效應(yīng)。蝴蝶效應(yīng)描述的是在一個復(fù)雜系統(tǒng)的狀態(tài)上出現(xiàn)的微小變化,可以在不久之后導(dǎo)致劇烈的變化。那丁達(dá)爾效應(yīng)指的是什么效應(yīng)呢?下面將詳細(xì)介紹。
丁達(dá)爾效應(yīng)是什么現(xiàn)象?
丁達(dá)爾效應(yīng)是光的散射現(xiàn)象。
丁達(dá)爾效應(yīng)就是指當(dāng)一束光從膠體內(nèi)穿過,從垂直方向看過去,就可以看到這個膠體里面會出現(xiàn)一條非常光亮的通路,這種現(xiàn)象就被大家稱作了丁達(dá)爾效應(yīng)。
丁達(dá)爾效應(yīng)原理:
當(dāng)光線射向分散系統(tǒng)時,只有一部分光能通過,其余部分被吸收反射或散射。
當(dāng)入射光的頻率與分子的固有頻率相同時,發(fā)生光的吸收;當(dāng)光束與系統(tǒng)不發(fā)生任何相互作用時,則可透過;當(dāng)入射光的波長小于分散粒子的尺寸時,則發(fā)生光的反射;當(dāng)入射光的波長大于分散粒子的尺寸時,則發(fā)生光的散射。
在可見光波長范圍(400-750nm)內(nèi),溶膠粒子小于可見光波長(<100nm),所以會發(fā)生光的散射,因此人們能看到丁達(dá)爾現(xiàn)象。
丁達(dá)爾效應(yīng)的影響因素:
1、光源的顏色:
不同顏色的光在散射過程中受到的影響不同。藍(lán)光和紫光的散射程度較大,而紅光的散射程度較小。因此,在丁達(dá)爾效應(yīng)中,我們可以看到藍(lán)光和紫光的散射更為明顯。
2、微?;蚍肿拥拇笮。?/p>
微?;蚍肿釉酱?,散射程度越大。這是因為大顆粒對光的吸收和散射能力更強(qiáng)。
3、介質(zhì)中的微?;蚍肿訚舛龋?/p>
介質(zhì)中微粒或分子濃度越高,散射程度越大。這是因為高濃度的微粒或分子會增加光線與它們相互作用的機(jī)會。
生活中的丁達(dá)爾效應(yīng):
1、油污彩虹:
在水面或其他液體表面上,當(dāng)有油污或其他浮游物質(zhì)時,入射光會在油污表面和液體表面之間發(fā)生反射和折射,從而形成彩虹色的干涉條紋,這就是一種常見的丁達(dá)爾效應(yīng)。這可以在水面上看到,例如在雨滴、水池、湖泊等水體表面上出現(xiàn)的油污彩虹。
2、汽車前擋風(fēng)玻璃的反光:
在太陽光照射下,汽車前擋風(fēng)玻璃表面會出現(xiàn)反光現(xiàn)象。
這是因為太陽光在空氣和玻璃之間發(fā)生反射和折射,形成干涉條紋,從而導(dǎo)致玻璃表面出現(xiàn)明暗相間的反光現(xiàn)象,也是一種丁達(dá)爾效應(yīng)。
3、電視屏幕和手機(jī)屏幕的反光:
在電視屏幕、手機(jī)屏幕等顯示器表面,由于光的反射和折射,會導(dǎo)致屏幕表面出現(xiàn)反光現(xiàn)象。
這些反光現(xiàn)象可以看到明暗相間的條紋,類似于丁達(dá)爾效應(yīng)中的干涉條紋。
4、光學(xué)眼鏡的防反射涂層:
在一些光學(xué)眼鏡、相機(jī)鏡頭等光學(xué)設(shè)備中,常常使用防反射涂層來減少反射和折射,從而提高光學(xué)成像的質(zhì)量。
這些防反射涂層通常通過丁達(dá)爾效應(yīng)的原理來設(shè)計,使得入射光在眼鏡表面和眼鏡內(nèi)部之間形成干涉現(xiàn)象,從而減少反射和折射,提高光學(xué)透過率。
5、玻璃窗的反光:
在陽光照射下,玻璃窗表面會產(chǎn)生反光現(xiàn)象,這是因為陽光在空氣和玻璃之間發(fā)生反射和折射,形成干涉條紋,導(dǎo)致玻璃窗表面出現(xiàn)明暗不一的反光現(xiàn)象。
6、魚缸或玻璃容器中的干涉現(xiàn)象:
在魚缸或其他透明玻璃容器中,當(dāng)光線透過玻璃進(jìn)入水中時,會發(fā)生反射和折射現(xiàn)象,形成干涉條紋,這可以在魚缸或玻璃容器內(nèi)部看到明暗相間的條紋現(xiàn)象。
丁達(dá)爾效應(yīng)的應(yīng)用:
1、霧霾天氣:
在霧霾天氣中,大氣中的懸浮顆粒物較多,這些顆粒物足夠大,可以散射光線。因此,我們在霧霾天氣中看到的陽光是藍(lán)色的。
2、激光指示器:
激光指示器通過發(fā)射一束強(qiáng)烈的激光光束,使光束在空氣中產(chǎn)生散射,形成一條可見的光線。這種散射現(xiàn)象就是丁達(dá)爾效應(yīng)。
丁達(dá)爾效應(yīng)的提出者:
丁達(dá)爾效應(yīng)由英國物理學(xué)家約翰·丁達(dá)爾發(fā)現(xiàn),故而得名。當(dāng)時,他和同事研究了一種蛋白質(zhì)中的天冬酰胺分子,這個分子在加入酸性水解劑時會分解,從而產(chǎn)生不同立體構(gòu)型的芳香族胺。他們發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)中加入一種稱為具有手性分子特異性和催化活性的過渡金屬催化劑后,產(chǎn)物的立體構(gòu)型一下子放生了反轉(zhuǎn),變成了與開始時相反的對映體。
約翰·丁達(dá)爾(JohnCornforth)于1917年9月7日生于澳大利亞悉尼。1941年,他在悉尼大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位,隨后于1942年獲得了悉尼大學(xué)的碩士學(xué)位。1943年,他獲得了牛津大學(xué)的博士學(xué)位,隨后在英國國家物理實驗室工作。

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