Ефект Тиндаля. Що це за явище?
Ефект Тиндаля, розсіювання Тиндаля - розсіювання світла при проходженні світлового пучка через оптично неоднорідне середовище. Зазвичай спостерігається у вигляді світиться конуса (конус Тиндаля), видимого на темному тлі. Характерний для розчинів колоїдних систем (наприклад, золів металів, розбавлених латексів, тютюнового диму), в яких частинки і їх навколишнє середовище різняться за показником заломлення. На ефекті Тиндаля заснований ряд оптичних методів визначення розмірів, форми і концентрації колоїдних частинок і макромолекул. Ефект Тиндаля названий на ім'я відкрив його Дж. Тиндаля.
Джон Тіндаля
John Tyndall, 1820-93
Ефект Тиндаля виникає при розсіюванні на зважених частинках, розміри яких перевищують розміри атомів в десятки разів. При укрупненні частинок суспензії до розмірів порядку 1/20 довжини світлових хвиль (приблизно від 25 нм і вище), розсіювання стає поліхромним, тобто світло починає розсіюватися рівномірно у всьому видимому діапазоні квітів від фіолетового до червоного. В результаті ефект Тиндаля пропадає. Ось чому густий туман або купчасті хмари здаються нам білими - вони складаються з щільної суспензії водяного пилу з діаметром частинок від мікронів до міліметрів, що значно вище порога розсіювання по Тиндаль.
Можна подумати, що небо здається нам синьо-блакитним завдяки ефекту Тиндаля, але це не так. За відсутності хмарності або задимлення небо забарвлюється в синьо-блакитний колір завдяки розсіюванню «денного світла» на молекулах повітря. Такий тип розсіювання називається розсіюванням Релея (в честь сера Релея; см. Критерій Релея). При розсіянні Релея синій і блакитний світло розсіюється навіть сильніше, ніж при ефекті Тиндаля: наприклад, синє світло з довжиною хвилі 400 нм розсіюється в чистому повітрі в дев'ять разів сильніше червоного світла з довжиною хвилі 700 нм. Ось чому небо здається нам синім - сонячне світло розсіюється у всьому спектральному діапазоні, але в синій частині спектра майже на порядок сильніше, ніж в червоній. Ще сильніше розсіюються ультрафіолетові промені, що зумовлюють сонячну засмагу. Саме тому загар розподіляється по тілу досить рівномірно, охоплюючи навіть ті ділянки шкіри, на які не потрапляють прямі сонячні промені.
