#楼主# 2022-1-25

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这个提问太有意思了,我专门去请教了一下我家队友→伪(划掉)物理学家。物理学家微微一笑,给了我一个关键词:Tyndall effect 丁达尔效应
哈,有了关键词就好办了,我来现学现卖啦。
什么是 Tyndall effect 丁达尔效应?

丁达尔效应是一种物理现象,其原理就是光被悬浮的胶体粒子(比如乳剂、混悬剂)散射。典型现象就是当一束光透过胶体,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” [1]。
1869年,爱尔兰物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall 1820~1893年)第一个对这种现象展开研究。
Tyndall effect 中文除了被译为丁达尔效应外,也有译为廷德尔效应、丁达尔现象、丁达尔效应、丁泽尔现象、丁泽尔效应、廷得耳效应等。
为什么会产生丁达尔效应?

咱们日常的可见光波长是400nm~700nm,
当微粒直径 > 可见光波长时,主要发生光的反射和折射
当微粒直径< 可见光波长时,主要发生光的散射
如果微粒太小,散射光的强度也小,咱们的眼睛也看不到。
恰恰当微粒直径在1~100nm的时候,比如说咱们房内的灰尘,它们的散射光的强度正好咱们能看到,这时候光就有了形状

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德国宫廷主教座堂内被散射而显现的光路,是丁达尔效应的典型例子。图片来源:维基百科

我们也能看到灰尘了!

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这个现象,就是丁达尔效应。
那为什么别的地方看不到呢?

因为呀,不仅仅微粒的直径要满足1~100nm,还需要一个条件我们才能看到灰尘,
那就是光必须从一个地方出发

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在阳光直接照射的地方,
光本身的来路是唯一的:「从太阳射到屋里」。
在这个时候,我们就能明显地看到灰尘。

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而在其他地方,因为我们屋里的灯是朝着四面八方发射着光线,我们周围的墙壁、物体因为微粒直径很大,也在向四面八方反射或折射的光线。
落在空气中尘埃上的光「来路不明」了,所以我们就看不到尘埃了。

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小朋友可以在家里准备一玻璃杯清水,一玻璃杯牛奶和一根激光笔亲自来试试看哦~~[2]

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图片来源大猫影界

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好啦,我们最后要总结一下,「丁达尔现象」出现的两个条件是:  
1. 光线的来路明确且唯一;
2. 微粒直径不大也不小,比如恰好在1~100nm之间。
同时满足这两个条件,
光就有了形状!
我们就能看到那些微小尘埃啦~
参考


  • ^https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BB%B7%E5%BE%97%E8%80%B3%E6%95%88%E6%87%89
  • ^http://silver-lightning.com/tyndall/
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