Фарадея—Тиндаля

Эффект Фарадея — Тиндаля. Дифракционное рассеяние света впервые было замечено М. В. Ломоносовым. Позднее, в 1857 г., это явление наблюдал Фарадей в золях золота. Наиболее детально -явление дифракции (опалесценции) для жидких и газовых сред было изучено Тиндалем (1868). [c.295]

Если взять один стакан с раствором хлорида натрия, а другой — с гидрозолем яичного белка, трудно установить, где коллоидный раствор, а где истинный, так как на вид обе жидкости бесцветны и прозрачны (рис. 85). Однако эти растворы можно легко различить, проделав следующий опыт. Наденем на источник света (настольную лампу) светонепроницаемый футляр с отверстием, перед которым в целях получения более узкого и яркого пучка света поставим линзу. Если на пути луча света поставить оба стакана, в стакане с золем увидим световую дорожку (конус), в то время как в стакане с хлоридом натрия луч почти не заметен. По имени ученых, впервые наблюдавших это явление, светящийся конус в жидкости был назван конусом (или эффектом) Фарадея — Тиндаля. Этот эффект является характерным для всех коллоидных растворов. [c.295]

Появление конуса Фарадея — Тиндаля объясняется явлением рассеяния света коллоидными частицами размером 0,1—0,001 мкм. Длина волн видимой части спектра 0,76—0,38 мкм, поэтому каждая [c.295]

Таким образом, эффект Фарадея — Тиндаля — явление, идентичное опалесценции, и отличается от последней только видом коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.296]

Ультрамикроскоп, На явлении светорассеяния в конусе Фарадея— Тиндаля основан один из важнейших методов исследования высокодисперсных систем — с помощью ультрамикроскопа. Ультрамикроскоп был изобретен в 1903 г. Зигмонди и Зидентопфом. Отличительной особенностью ультрамикроскопа (рис. 86) является [c.297]

В соответствии с законами электродинамики, осциллирующие молекулярные диполи являются источниками вторичных волн с той же-частотой (О, В однородной среде с поляризуемостью ао интерференция вторичных волн, по принципу Гюйгенса—Френеля, приводит к распространению света только в направлении первичной (падающей) световой волны. В неоднородной среде, содержащей частицы или иные неоднородности (макромолекулы, флуктуационные образования) с поляризуемостью а, отличной от поляризуемости среды ао, не происходит полного гашения световых волн, распространяющихся в направлениях, отличных от направления распространения первичной волны, т. е. обнаруживается дифракция света на неоднородностях среды. В этом и заключается сущность рассеяния света малыми частицами (опалесценции), приводящего, в частности, к возникновению эффекта Тиндаля (правильнее Фарадея—Тиндаля) луч света в дисперсной системе становится видимым. [c.159]

Рассеяние света частицами с коллоидной степенью дисперсности, размер которых меньше длины полуволны света, связано с явлением дифракции. Волны света, встречаясь с мелкими частицами, огибают их и рассеиваются во всех направлениях. С этим связаны опалесценция и эффект Фарадея — Тиндаля, которые будут рассмотрены ниже. [c.342]

В истинных растворах низкомолекулярных веществ рассеяние света ничтожно мало и поэтому при освещении их световой конус не наблюдается. Эффект Фарадея — Тиндаля позволяет решить вопрос, является ли данный раствор коллоидным или истинным. [c.343]

Количественная характеристика явления опалесценции и эффекта Фарадея—Тиндаля была дана Дж. Рэлеем (1871 г.). Этим ученым найдена зависимость интенсивности рассеянного света /при опалесценции и в конусе Фарадея — Тиндаля от внешних и внутренних факторов. [c.344]

Итак, в результате рассмотрения основных свойств коллоидных растворов можно сделать вывод золи — гетерогенные, термодинамически неустойчивые системы существуют только в присутствии ионов-стабилизаторов, легко и необратимо коагулируют при незначительном добавлении электролитов, отчетливо обнаруживают эффект Фарадея —Тиндаля. Частицы золей, как правило, слабо взаимодействуют с дисперсионной средой. [c.376]

В растворах ВМС эффект Фарадея — Тиндаля обнаруживается не совсем четко вследствие того, что показатель преломления сольватированных частиц растворенного вещества п мало отличается от показателя преломления растворителя По, поэтому разность п — о- О, а интенсивность рассеяния света растворами ВМС незначительна (см. гл. VII, 91). По этой же причине макромолекулы невозможно обнаружить под ультрамикроскопом. [c.378]

Опалесценцию коллоидных растворов по внешнему виду невозможно отличить от флуоресценции истинных растворов. Чтобы отличить опалесценцию от флуоресценции, достаточно воспользоваться красным светофильтром. Флуоресценция возбуждается, как правило, коротковолновой частью спектра, вследствие чего при освещении раствора красным светом флуоресценция исчезает, а опалесценция нет. Окрашенный коллоидный раствор по внешнему виду также невозможно отличить от истинного раствора, окрашенного в такой же цвет (например, золь берлинской лазури и истинный раствор сернокислой меди при соответствующих концентрациях имеют одинаковый цвет). Коллоидный раствор можно установить при помощи так называемого конуса Фарадея—Тиндаля. Если коллоидный раствор осветить через конденсор световым пучком (например, дуговым разрядом между угольными электродами), то при рассматривании раствора сбоку на темном фоне в нем благодаря опалесценции возникает хорошо видимый светящийся конус (рис. 104). Это явление впервые наблюдал Фарадей на коллоидном растворе золота, а детально его исследовал в 1869 г. соотечественник Фарадея Тиндаль. Поэтому опалесценция коллоидного раствора с образованием светящегося конуса называется эффектом, или [c.336]

Рис. 104. Эффект Фарадея — Тиндаля

Все оптические свойства высокодисперсных систем, из -которых мы рассмотрим здесь окраску, опалесценцию, эффект Фарадея—Тиндаля и явления, наблюдаемые посредством ультрамикроскопа, интересны прежде всего тем, что, как это весьма схематически иллюстрирует рис. 2, интенсивность их является максимальной в коллоидной области дисперсности. Эта особенность связана с тем, что длина световых волн видимой части спектра (760—400 ммк) превышает размеры частиц высокодисперсных систем ( 200—2 ммк). Интенсивность выражения этих свойств связана также с величиной разности плотностей веществ дисперсной фазы й и дисперсионной среды о и с разностью их показателей преломления п и п . чем больше разности й—и п—п , тем резче выражены и оптические свойства. Именно этим объясняется тот факт, что оптические свойства вообще несравненно ярче выражены в золях (особенно металлических), чем в растворах высокомолекулярных соединений. По этой причине наше дальнейшее описание оптических свойств будет касаться почти исключительно золей. [c.48]

Рассеяние света в системах с коллоидной степенью дисперсности, взвешенные частицы в которых по своим размерам меньше длины полуволны света, обязано не обычному отражению светового луча, а совершенно другой причине, а именно—явлению диффракции света. Диффракция, как известно, заключается в способности света при встрече с мелкими препятствиями (в виде узких отверстий и щелей и мелких частиц), вопреки прямолинейности его распространения, как бы обходить (огибать) эти препятствия и частично рассеиваться в виде значительно менее интенсивных (но с той же частотой) волн, расходящихся во все направления, т. е. каждое такое препятствие становится источником новых—вторичных—волн. Именно этот вид светорассеяния и обусловливает явление опалесценции и эффект Фарадея—Тиндаля в золях. [c.49]

ОПАЛЕСЦЕНЦИЯ И ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ—ТИНДАЛЯ [c.50]

Эффект Фарадея—Тиндаля—явление рассеяния (диффракции) света, совершенно идентичное опалесценции, отличается от последней только способом его наблюдения оно заключается в появлении светящегося (точнее—опалесцирующего) конуса при прохождении пучка света через жидкие и газообразные среды с взвешенными в них частицами другого, более плотного " вещества коллоидной (или несколько более низкой) степени дисперсности, наблюдаемого сбоку из затемненного пространства. Фарадей наблюдал его впервые (1857 г.) в золях золота. Позднее (1868 г.) Тиндаль это явление исследовал более подробно не только для жидких, но и для газовых сред (по современной терминологии — для аэрозолей) и установил единство этого явления с такими известными явлениями, как появление светящегося конуса в темной пыльной комнате от солнечного света, проникающего снаружи в оконную щель, появление светящихся столбов в воздухе от уличных фонарей и гигантских святящихся полос в воздухе от далеких прожекторов, хорошо видимых в туманные ц морозные ночи. [c.51]

Было установлено, что при пропускании пучка света через чистую воду и другие чистые жидкости и через чистый (т. е. лишенный капелек и кристалликов воды и пыли) воздух, а также через растворы с низкомолекулярным растворенным веществом эффект Фарадея—Тиндаля не наблюдается, как не наблюдается в них и опалесценция. Такие среды получили название оптически пустых . Следовательно, эффект Фарадея—Тиндаля явился важным средством для обнаружения коллоидного состояния, т. е. микрогетерогенности системы. [c.51]

Закон Релея. Природа опалесценции и конуса Фарадея—Тиндаля заключается, как уже указывалось, в светорассеянии, обусловленном диффракцией светового луча, происходящей при встрече этого луча с частицами, размер которых меньше полуволны падающего света. Теория такого вида светорассеяния, разработанная Релеем в 1871 г., устанавливает зависимость интенсивности (количества энергии) рассеянного света при опалесценции и в конусе Фарадея—Тиндаля от внешних и внутренних факторов и полностью объясняет описанные выше особенности этих явлений. Зависимость эта математически выражается формулой Релея [c.52]

На явлении светорассеяния в конусе Фарадея—Тиндаля основано изобретение в 1903 г. Зигмонди и Зидентопфом ультрамикроскопа и разработан один из важнейших методов исследования высокодисперсных систем—ультрамикроскопия. [c.55]

Так как коагуляция золей в любых ее формах совершается не мгновенно, а требует известного, измеримого времени, то уже давно, еще в начале нашего столетия, возник вопрос о скорости процесса коагуляции. Течение этого процесса во времени можно изучать по изменению различных свойств золей по изменению его цвета (например, в таком окрашенном золе, как золь золота), по изменению яркости опалесцирующего. конуса Фарадея—Тиндаля, по усилению мутности (в нефелометре) и др. [c.141]

Что касается оптических свойств суспензий, то, как уже отмечалось (стр. 51), к ним, как грубодисперсным системам, совершенно не применим закон светорассеяния Релея, т. е. им не свойственно явление опалесценции и эффект Фарадея—Тиндаля. Явление мутности, столь характерное для многих суспензий, внешне сходно с явлением опалесценции. Однако природа этого явления совершенно иная, обязанная не диффракции, а лишь простому отражению световых лучей от поверхности частиц, происходящему, вследствие неправильной формы частиц и их хаотического распределения во всех направлениях. [c.243]

Феномен Фарадея-Тиндаля [c.215]

Феномен или конус Фарадея-Тиндаля часто называется просто феноменом или конусом Тиндаля. [c.216]

Рис. 54. Феномен Фарадея-Тиндаля. Пучок света, пропущенный через раствор в темной комнате, имеет вид светящейся мути.

Слабо диффундируют и не диализируют. Опалесцируют и дают феномен Фарадея-Тиндаля. [c.227]

При прохождении света через коллоидные растпоры часть света рассеивается под определенным углом. Это явление называют эффектом Фарадея — Тиндаля. Рэлей показал, что оно имеет место в том случае, когда свет попадает на частицу, размер которой мал по сравнению с длиной волны падающего света. Рэлей установил следующую закономерность, которую используют для определения концентраций веществ в тин-далиметре [c.357]

Теория рассеяния света коллоидно-дисперсными системами была разработана Рэлеем в 1871 г. Она устанавливает зависимость интенсивности (количества энергии) рассеянного света (/) прн опалесценции и в конусе Фарадея — Тиндаля от внешних и впутреп- [c.296]

По своим оптическим свойствам коллоидные растворы существенно отличаются от истинных растворов низкомолекулярн1лх веществ. Рассмотрим наиболее характерные оптические свойства, присущие коллоидным растворам опалесценцию, окраску и эффект Фарадея— Тиндаля. В основе указанных свойств лежит рассеяние и поглощение (абсорбция) света коллоидными частицами. [c.342]

Флуоресценцию можно отличить от опалесценции одним из следующих способов а) путем освещения объекта монохроматическим светом в темной комнате (получение конуса Фарадея— Тиндаля) или б) путем предварительного пропускания падающего света через светофильтр, способный поглотить те лучи, которые возбуждают флуоресценцию в данном объекте (или через ряд светофильтров, если последнее неизвестно). При первом способе опалесценция в той или иной степени проявится при любой волне спектра с рассеянием той же самой волны, в то время как флуоресценция будет отсутствовать (если длина волны не соответствует избирательной способногти объекта), или же объект будет флуоресцировать иной волной, как правило, более длинной. При втором способе опалесценция проявится также при [c.54]

Нефелометры и нефелометрия. На явлении опалесценции (конуса Фарадея—Тиндаля) и законе светорассеяния Релея основано также действие весьма важного оптического прибора нефелометра, или по старому наименованию—тиндалеметра, служащего для определения интенсивности светорассеяния (опалесценции) в коллоидных растворах и степени мутности в суспензиях, эмульсиях и аэрозолях. В основу этих определений положено сравнение интенсивности рассеяния испытуемого Объекта с интенсивностью [c.57]

В предыдущей главе мы ознакомились с основными признаками коллоидов. Коллоидные растворы (золи), в отличие от истинных растворов, слабо диффундируют и не диалиэируют, обладают опалесценцией и дают феномен Фарадея-Тиндаля. Коллоидные частицы проходят через поры обычного фильтра и задерживаются ультрафильтром, не видимы в обычный микроскоп и наблюдаются посред- твом ультрамикроскопа. [c.225]

Сравнение этих свойств показывает, что они обусловливаются размером частиц, т. е. степенью дисперсности. В самом деле, способность к фильтрации через обычный фильтр, так же как и через ультрафильтр, является функцией от размера частиц. То же заключение следует сдатать и по отношению к видимости под обычным и ультрамикроскопом. Та или иная способность к диффузии и диализу, так же как и отсутствие диализа и диффузии, является тоже функцией от размера частиц. Наконец, опалесценция и феномен Фарадея-Тиндаля обусловливается, как мы виде та, специфическим размером коллоидных частиц. [c.227]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология