Фарадей- Тиндаль эффектісі

Коллоидтык жү йелердің оптикалык қ асиеттері олардың гетерогендігі мен дисперстігі арқ ылы анық талады. Фазааралық бө лу бетіне тү скен жарық сә улесінің бағ ыты ө згереді немесе жұ тылады. Дисперстік жү йелерге жарық сә улесі тү скенде мынадай қ ұ былыстар байқ алуы мү мкін.

1) жарық жү йеден ө теді;

2) жарық дисперстік фазаның бө лшектерінде сынады;

3) жарық дисперстік фазаның бө лшектерінде шағ ылады;

4) жарық шашырайды;

5)жарық дисперстік фазаның бө лшектерінде жұ тылып, жарық энергиясы жылу энергиясына айналады.

Жарық мө лдір шын ертінділерден ө теді. Микрогетерогенді жү йелерде жарық тың сынуы мен шағ ылуы байқ алады. Коллоидтық жү йелерде жарық тың шашырауы мен жұ тылу кұ былысы байқ алады. Енді дисперстік жү йелердегі жарық тың шашырауы мен адсорбциясын (жұ тылуын) қ арастырайық.

Дисперсік жү йелерде жарық тың шашырауы

Коллоидтық ертінділердегі жарық тың шашырау қ ұ былысын алғ аш болып анық тағ андар Фарадей (1857 ж.) мен Тиндаль (1869 ж.). Жарық тың шашырау қ ұ былысы тү скен жарық тың толқ ын ұ зындығ ы (λ) дисперстік бө лшектің ө лшемінен анағ ұ рлым ү лкен болғ анда ғ ана байқ алады. Жарық тын толқ ын ұ зындығ ы (λ) дисперстік бө лшектің ө лшемінен кіші (λ < d) болғ ан жағ дайда жарық тың шағ ылысуы байқ алады. Жарық тың шағ ылысуы нә тижесінде суспензия немесе эмульсия тұ нарып тұ рады.

Жарық тың дисперстік жү йелерден шашырауын қ арастырғ анда жарық тың электр тоғ ын ө ткізетін дисперстік бө лшектерде шашырауы жә не электр тоғ ын ө ткізбейтін бө лшектерде шашырауы деп eкіге бө ліп қ арастырғ ан жө н. Біз электр тоғ ын ө ткізбейтін коллоидтық бө лшектерден жарық тың шашырауын қ арастырамыз.

Жарық сә улесі дисперстік жү йеге тү скенде ол барлық бағ ытта шашырайды. Алайда бө лшек маң айындағ ы шашырағ ан жарық тын қ арқ ындылығ ы барлық бағ ытта бірдей емес.

1. Шашырағ ан жарық тың қ арқ ындылығ ы золь концентрациясына (v) тура пропорционал.

2. Шашырағ ан жарық тың қ арқ ындылығ ы бө лшектің кө леміне (υ) тура пропорционал. Алайда Ј_ш=ƒ /(υ ²) байланысы бө лшектің белгілі 6ip ө лшеміне дейін орындалады да, бө лшектің диаметрі d> λ шамасына жеткенде жарық тың шашырауы оның шағ ылысуымен алмасады.

3. Шашырағ ан жарық тың қ арқ ындылығ ы толқ ын ұ зындығ ының тө рт дә режесіне (λ ⁴) кepi пропорционал.

4. Дисперстік фаза мен дисперстік ортаның сыну кө рсеткшінің айырымы (n₁ -n₀) ү лкен болғ ан сайын шашырағ ан жарық қ арқ ындылығ ының Ј_ш мә ніде жоғ ары болады. Сондық тан металл зольдерінде шашырағ ан жарық тың қ арқ ындылығ ы металл емес заттардың зольдерінде шашырағ ан жарық тың қ арқ ындылығ ынан басым болады. керісінше, глицериннің хлороформдағ ы (CCI4) эмульсиясы мө лдір, жарық ты шашыратпайды. Ө йткені n_{глицерин}≈ n_{холороформ}. Шын ерітінділерде опалесценция қ ұ былысы байқ алмайды. Ceбeбi epiген заттың молекуласының кө лемі кішкентай.

Опалесценция қ ұ былысы сырт кө збен қ арағ анда флуоресценция қ ұ былысына ұ қ сас. Флуоресценция қ ұ былысы кеінде де жарық жолағ ы (конус) байқ алады. бірақ флуоресценция қ ұ былысының опалесценциядан мынадай ерекшеліктері бар: а) флуоресценция кезіндегі ө ткен жарық сә улесінің тү скен жарық сә улесінен толқ ын ұ зындығ ы бойынша айырмашылығ ы болады. Ал опалесценция қ ұ былысы барысында тү скен жарық тың толқ ын ұ зындығ ы ө згермейді. Ол тек қ ана шашырайды. Флуо­ресценция ішкі молекулалық қ ұ былысқ а жатады; б) Опалесценция қ ұ былысы толқ ын ұ зындығ ы ә р тү рлі кез-келген жарық тү скенде де байқ алса, ал флуоресценция қ ұ былысы толқ ын ұ зындығ ы белгілі бip мә нге тең жарық тү скенде ғ ана байқ алады.