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丁达尔效应的光学本质透析

人教版高中化学教材必修1介绍了胶体的丁达尔效应:

当光束通过Fe(OH)3胶体时,从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的"通路",这种现象叫丁达尔现象,也叫丁达尔效应(Tyndall effect)。爱追根求源的同学不满足于课本上"科学史话"内容,仍想知道个究竟,提供释疑如下: 当入射光的频率与分子的固有频率相同时, 发生光的吸收。 当光束与系统不发生任何相互作用时, 则可透过。 当入射光的波长小于分散粒子的尺寸时, 则发生光的反射。

若入射光的波长大于分散粒子的尺寸时, 则发生光的散射。 可见光波长在400~700nm范围内, 大于一般胶体粒子的尺寸(1~100)nm,可发生光的散射。 溶液里溶质微粒太小,小于1nm,对于入射光散射很微弱,观察不到丁达尔现象。 那么光柱被胶体粒子散射的本质又是什么呢? 原来光的振动频率高达1015Hz 光的照射相当于外加电磁场作用于胶体粒子,使围绕分子或原子运动的电子被迫产生振动, 而质量远大于电子的原子核是无法跟上如此高频率的振动的, 这样被光照射的微小晶体上的每个分子, 便以一个次级光源的形式,向四面八方辐射出与入射光有相同频率的次级光波,但不是胶体粒子本身发光。  
  
(责任编辑:化学自习室)
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