丁达尔效应

丁达尔效应

丁达尔效应是由胶体或非常细的悬浮液中的粒子引起的光散射。 又称廷德尔散射，与瑞利散射类似，散射光的强度与波长的四次方成反比，因此蓝光的散射比红光强得多。 日常生活中的一个例子是有时在摩托车排放的烟雾中看到蓝色，特别是二冲程机器，燃烧的机油提供这些颗粒。

在丁达尔效应下，较长的波长被更多地传输，而较短的波长通过散射被更多地漫反射。 当光散射颗粒物质分散在其他透光介质中时，就会看到丁达尔效应，其中单个颗粒的直径在大约 40 到 900 nm 的范围内，即略低于或接近可见光的波长 （400–750 纳米）。

特别适用于胶体混合物和微细悬浮液； 例如，丁达尔效应用于浊度计，以确定气溶胶和其他胶体物质中颗粒的大小和密度。 对这种现象的研究直接导致了超显微镜和比浊法的出现。

与瑞利散射的比较

瑞利散射由一个数学公式定义，该公式要求光散射粒子远小于光的波长。 对于符合瑞利公式的粒子分散体，粒子尺寸需要低于大约 40 纳米（对于可见光），并且粒子可以是单个分子。 胶体颗粒较大，大致接近光波长的大小。 丁达尔散射，即胶体粒子散射，由于涉及的粒子尺寸较大，因此比瑞利散射强烈得多。粒度因子对强度的重要性可以从它在瑞利散射强度的数学陈述中的大指数中看出。 如果胶体颗粒是球体，则可以根据米氏理论对丁达尔散射进行数学分析，米氏理论允许颗粒大小大致接近光的波长。复杂形状粒子的光散射由 T 矩阵方法描述。

蓝色鸢尾花

眼睛中的蓝色虹膜是蓝色的，这是由于虹膜中半透明混浊介质层的廷德尔散射造成的，该混浊介质包含许多细小悬浮在基质或虹膜前层的纤维血管结构中的小颗粒。 一些棕色虹膜具有相同的层，只是其中含有更多的黑色素。 适量的黑色素使淡褐色、深蓝色和深蓝色 绿眼睛。

然而，大多数 brown & 黑眼睛仅由黑色素着色，因为它是唯一具有重要功能的眼睛颜色，因此缺乏这种混浊介质，因为它具有保护眼睛免受有害紫外线伤害的不必要功能。

在同时含有颗粒和黑色素的眼睛中； 黑色素吸收光。 在没有黑色素的情况下，该层是半透明的（即穿过的光被颗粒随机和漫散射）并且进入该半透明层的光的显着部分通过径向散射路径重新出现。 也就是说，存在反向散射，即光波重新定向回到户外。

散射在较短的波长处发生的程度更大。 较长的波长往往会直接穿过具有不变的黄光路径的半透明层，然后在虹膜后面遇到下一层。