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什么是丁達爾效應？丁達爾效應是怎么一回事？

2023-10-14 15:23:26
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來源：轉載
供稿：網友
它被稱為“大自然最浪漫的現象”，它也能描繪出光的“形狀”，它就是丁達爾效應，可能有些觀眾沒有聽說過，但是曾經學過物理的朋友，多多少少都還有些印象。丁達爾效應是指，當光線進入膠體。

丁達爾的發現

我們可以在垂直于光線的地方看到光的“軌跡”，給大家舉個例子，當一縷光照射在出門霧氣的森林中，我們能明確看到一束一束的光線。如果大家在一些美景的照片中，清楚地看到了光線，那也是丁達爾效應造成的。

還有一種情況，就是陽光照射在枝葉茂密的樹林中，我們透過葉子與葉子之間的小孔，我們也能夠看到一束又一束的光線。也正因為如此，人們認為丁達爾效應可以讓我們看到光的形狀。

而丁達爾效應的發現，就可以追溯到十九世紀60年代，當時有一名物理學家，名字叫做約翰·丁達爾。他在研究膠體的過程中，偶然看到了這種情況，經過仔細的研究后，將其命名為“丁達爾效應”。

實際上，丁達爾效應是光線的一種散射，當光線射入某種物質中，光線就會根據物體內部的特點發生折射或者反射，甚至可能被吸收。這主要看光線的波長和粒子的大小，當粒子大于光線波長很多時，光線就會發生反射。

如果粒子小于光線的波長，則會發生散射現象，此時粒子的周圍會都是光線放射的光，因此這種散射現象又被稱之為“乳光現象”。正是散射現象和乳光現象，形成了人們所看到的“丁達爾現象”。

如果有物理比較好的同學，應該會有印象，丁達爾現象是出現在高中物理課本里的內容，不僅對丁達爾現象作了解釋，而且還說丁達爾現象可以分辨膠體和溶液，這又是怎么一回事呢？

膠體鑒別實驗

仔細看這個實驗，一束光通過了兩種液體物質，一個我們能從側面看到光束，另一個卻什么也看不到。這其實是高中物理中分辨溶液與膠體的實驗，實驗中的兩種物質分別是CuSO4（硫酸銅）溶液和Fe（OH）3（氫氧化鐵）溶膠。

兩種物質明明看上去都是液體，為什么會說一個是溶液而另一個是溶膠呢？這就要提到膠體的概念了，膠體的全稱為膠狀分散體，是一種比較均勻的混合物。膠體中的物質也分為兩種不同的狀態。

一種叫做分散相，另一種叫做連續相。其中分散相中的物質，粒子的直徑都比較小，一般在1~100nm之間，而真溶液的粒子半徑則更小。所以相比之下，膠體的分散粒子更能產生光的散射，也就產生了丁達爾效應。

其實，大家也不要陷入，“膠體一定就是固體”的誤區，而且膠體也都不一定都是膠狀。我們可以根據分散狀態，將膠體分散為三種。第一種為“氣溶膠”，這些都是氣體類的膠體，比如常見的煙和霧。

第二種就是“液溶膠”，這些都是液體類的膠體，就比如我們開頭用的Fe（OH）3（氫氧化鐵）溶膠。第三種就是“固溶膠”，這一類都是固體類溶膠，比如有色玻璃和水晶等。

當然除了這種分類外，還有一種將膠體分為“粒子膠體”和“分子膠體”。蛋白質膠體和淀粉膠體都是分子膠體。粒子膠體你們更是想象不到，竟然是我們常見的土壤。而且，早餐中的豆漿和寫毛筆字用的墨水，也都是膠體。

是不是感到非常的神奇？不過，更神奇的是丁達爾效應在生活中的應用！

生活中的應用

看似陌生的丁達爾效應，其實一直都出現在我們的生活中，只是你沒有發現而已。當出現大霧的天氣襲來，人走在街上會處于一種，“三步男女不分，五步人畜不分”的情況。但是，當你走到路口時你會發現。

濃濃的大霧讓你連車都看不清楚，你卻能看到紅綠燈的燈光，這是因為這些紅綠燈是經過特殊設計的，運用了一種輔助信號燈，讓紅綠燈的丁達爾效應更加明顯，而且如果霧氣稍微薄一點。

汽車的車燈也會產生比較明顯的丁達爾效應。丁達爾效應還會頻繁出現在拍攝手段中，利用煙霧加燈光，就可以做到人和光線一起出現的炫酷效果，尤其是一些特寫的拍攝。如果我們想自己觀察丁達爾效應，卻沒有膠體溶液怎么辦。

這個非常簡單，我們可以用人造膠體。如果天氣比較冷，你可以帶上手電筒，再叫上你要好的朋友，讓朋友抬頭哈氣，然后用手電筒照射哈出來的氣體，你就會看到丁達爾效應，這個方法很方便，就是有些費朋友。

如果想要在夏天看到丁達爾效應，也非常簡單，燒一壺開水，將開水倒入盆中，然后放在有光的地方，在盆的上方你就會看到丁達爾現象。另外還有一種最簡單的方法，那就在晚上關燈關門，在自己屋里打開手電筒。

你就會看到手電筒很明顯的光束，這被稱作為“暗室現象”，也是丁達爾效應的一種，就是看起來不怎么浪漫而且有些恐懼。想要看到浪漫的丁達爾效應，可以在看一看太陽破開烏云的天空，看一看天陽剛升起時的森林，這才是大自然的浪漫。

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