Tyndallov efekt

Iz Wikipedije, slobodne enciklopedije
Idi na navigaciju Idi na pretragu
Tindalov efekat na opalescentnom staklu.
Rasejanje sunčevih zraka kroz krošnje
Brašno rastvoreno u vodi izgleda kao da ima plavičastu boju, zato što do posmatrača stiže samo rasejana svetlost, a na česticama brašna se najbolje rasejava plava boja.

Tindalov Efekat je efekat rasejanja svetlosti na česticama u koloidnom sistemu, poput suspenzija ili emulzija. Tindalov efekat se pojavljuje u nehomogenim sredinama, ukoliko su razmere nehomogenosti male u odnosu na talasnu dužinu svetlosti i ako je indeks prelamanja nehomogenosti različit od indeksa prelamanja sredine. Ovu pojavu moguće je posmatrati u disperzionim sredinama: u dimu, u prašnjavom vazduhu, u koloidnim rastvorima. Jačina rasejane svetlosti u tom slučaju nije ista u svim pravcima, ali je simetrično raspodeljena u odnosu na pravac kretanja primarnog svetlosnog talasa. Sredine u kojima se može posmatrati ova svetlosna pojava nazivaju se mutne sredine. Tindalov efekat se koristi u razlikovanju različitih tipova mešavina: rastvora, koloida i suspenzija.

Efekat je nazvan po irskom naučniku Džonu Tindalu.

Difrakcija svetlosti[uredi - уреди | uredi izvor]

Svetlost je elektromagnetno zračenje koje je vidljivo ljudskom oku. Kreće se najkraćim putem kojim će stići do određene tačke, a to je pravolinijski, sve dok ne naiđe na neku prepreku. Svetlost od nje može da se odbije, može da se prelomi i prođe kroz nju, a može i da se apsorbuje. Ako je prepreka jako mala, svetlost skreće i zaobilazi tu prepreku. Difrakcija svetlosti je odstupanje svetlosti od pravolinijskog kretanja. Do difrakcije ne može doći ako je talasna dužina λ veća od dimenzija -{d}- prepreke.

U slučajevima kada se svetlost rasejava u nehomogenim sredinama, dolazi do pojave koja se naziva Tindalov efekat. Svetlost se takođe može rasipati i u hemijski homogenim sredinama, kao što su čisti gasovi ili mnoge tečnosti bez primesa. Uzrok rasejavanja svetlosti u ovakvim sredinama predstavljaju slučajna kolebanja gustine sredine po statičkom zakonu.

Rasejanje svetlosti se može smatrati kao difrakcija od neuređenih prostornih prepreka i otvora, čiji se raspored stalno menja usled haotičnog (toplotnog) kretanja.

Rasejanje u nehomogenim sredinama[uredi - уреди | uredi izvor]

Slika 1.

Rasejanje svetlosti je pojava skretanja svetlosti u odnosu na prvobitni pravac kretanja. Ova pojava prouzrokovana je optičkom nehomogenošću sredine kroz koju se prostire i svetlost može da skreće u svim pravcima. Za neku sredinu kažemo da je nehomogena ako u svim svojim delovima nema isti sastav, odnosno ako se u njoj menja indeks prelamanja -{n}- od tačke do tačke. To može biti usled slučajnih fluktuacija gustine, ali i ako se u toj sredini nađu neke čestice koje joj po svom sastavu ne pripadaju. Dobar primer za ovakve sredine su koloidni rastvori, kao suspenzije i emulzije.

Rasejanje se opisuje indeksom prelamanja. Indeks prelamanja -{n}- predstavlja odnos brzina prostiranja svetlosnih zraka koji se prelamaju iz jedne supstancijalne sredine u drugu.

Primeri[uredi - уреди | uredi izvor]

Boja očiju takođe potiče od Tindalovog efekta u mutnom sloju dužice. Poznato je da melanin apsorbuje svetlost. U nedostatku melanina svetlost se difuzno rasipa i tada dolazi do izražaja najmanja talasna dužina - plava.

Tindalovim efektom može da se objasni nebesko plavetnilo. Poznato je da se najviše rasejavaju talasi kratkih talasnih dužina iz spektra vidljive svetlosti. To znači da što je manja talasna dužina, njena reaktivnost sa česticama iz atmosfere je veća. Zbog toga velike talasne dužine, blizu crvenog dela spektra, prolaze bez interakcije kroz atmosferu i mi danju vidimo plavo nebo. Jutarnje i večernje rumenilo se objašnjava prolaskom svetlosnih talasa najvećih talasnih dužina sa najmanjim rasejanjem.

Sličan efekat plave boje rasejane svetlost se dobija i pri farovima vozila u magli. Svetlosni zraci kraćih talasnih dužina bivaju bolje rasejani, tako da boja rasejanog svetla dobija plavkaste nijanse.

S druge strane, oblake vidimo kao bele, jer se oni sastoje od dosta velikih čestica, čto uslovljava ravnomerno odbijanje talasa svuda u prostoru. Sve talasne dužine se podjednako rasipaju i zato naše čulo vida detektuje belu boju.

Literatura[uredi - уреди | uredi izvor]

  • Fizika 3, Svetozar Božin, Milan Raspopović, Emilo Danilović

Spoljašnje veze[uredi - уреди | uredi izvor]