自然科普:北京天空多雲出現“丁達爾”效應,為什麽光會有形狀?
來源:科普中國
發布時間:2023-04-21
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4月20日早晨,受冷空氣影響,北京出現大風降溫天氣,局地伴有揚沙。天空一改前幾日的晴朗通透,陽光穿過厚厚的雲(yun) 層,形成“丁達爾”效應。

什麽(me) 是丁達爾效應?這種氣象的形成原因又是什麽(me) 呢?

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當一束光線透過膠體(ti) ,從(cong) 入射光的垂直方向可以觀察到膠體(ti) 裏出現的一條光亮的“通路”,這種現象被稱為(wei) 丁達爾現象,也叫丁達爾效應。丁達爾現象是1869年由英國科學家約翰·丁達爾率先發現的。光通過雲(yun) 、霧、煙塵也會(hui) 產(chan) 生這種現象。

丁達爾現象在日常生活中隨處可見,比如人們(men) 常說的“陽光灑向大地”,這裏的“陽光”就是丁達爾現象;當人們(men) 漫步在林間小道,抬頭仰望天空,陽光透過樹葉的孔隙傾(qing) 瀉而下,一束束打在人們(men) 身上,這也是丁達爾現象。

這種現象的形成是由於(yu) 雲(yun) 、霧、煙塵都是膠體(ti) ,而這些膠體(ti) 的分散劑是空氣,屬於(yu) 氣溶膠;還有液溶膠——以液體(ti) 作為(wei) 分散劑的分散體(ti) 係,如蛋白溶液、澱粉溶液等;還有固溶膠——以固體(ti) 作為(wei) 分散劑的分散體(ti) 係,如有色玻璃等。

當然,這些現象在實驗室通過簡單的實驗也可以看到。取一支較大口徑潔淨試管,加入約1/3 容積的水,用試管夾夾住試管,用激光筆從(cong) 試管口平行照射,在試管上部空間和水中,均觀察不到明顯現象。加熱試管使水沸騰,產(chan) 生的水蒸氣上逸,此時再照射試管,在試管上部空間觀察到光亮的“通路”,水中無明顯現象。移開酒精燈,隨著水蒸氣慢慢冷凝,發現光亮的“通路”慢慢變暗,直至消失。



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