Номер 7, страница 35 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Дисперсные системы. Глава I. Строение веществ - номер 7, страница 35.

Условие.

7. Эффект Тиндаля — это ________.

Решение.

Решение 2.

Эффект Тиндаля — это оптическое явление, представляющее собой рассеяние света при прохождении светового пучка через оптически неоднородную среду. Чаще всего этот эффект наблюдается в коллоидных системах (золях) и тонких суспензиях, где размеры взвешенных частиц сопоставимы с длиной волны света. В истинных растворах, где частицы растворенного вещества (молекулы или ионы) значительно меньше длины волны света, эффект Тиндаля не наблюдается. Явление названо в честь ирландского физика Джона Тиндаля, который первым детально исследовал и объяснил его в 1860-х годах.

Механизм эффекта заключается в том, что частицы дисперсной фазы становятся центрами рассеяния для падающего на них света. Когда луч света проходит через коллоидный раствор, каждая частица рассеивает свет во всех направлениях. Если наблюдать за системой сбоку, перпендикулярно направлению распространения светового пучка, то путь луча становится видимым в виде светящегося конуса или полосы. Этот видимый световой конус называется конусом Тиндаля. Это явление позволяет наглядно отличить коллоидный раствор от истинного: в истинном растворе боковое наблюдение не покажет пути луча, так как рассеяние будет пренебрежимо малым.

Интенсивность рассеянного света сильно зависит от длины волны света ($\lambda$) и размера частиц. Для частиц, размер которых значительно меньше длины волны света (что характерно для многих коллоидов), применимо рэлеевское рассеяние. Интенсивность рассеяния ($I$) в этом случае обратно пропорциональна четвёртой степени длины волны:

$I \propto \frac{1}{\lambda^4}$

Это означает, что коротковолновый свет (синий, фиолетовый) рассеивается намного интенсивнее, чем длинноволновый (красный, оранжевый). По этой причине конус Тиндаля при наблюдении сбоку часто имеет голубоватый оттенок, в то время как свет, прошедший через раствор без рассеяния, кажется красноватым, так как синяя составляющая спектра была удалена из него за счёт рассеяния. Аналогичный принцип лежит в основе голубого цвета неба.

Примеры эффекта Тиндаля в природе и быту:

• Видимые лучи солнечного света в запыленном воздухе или тумане («солнечные столбы»).
• Свет автомобильных фар в тумане, дыму или во время снегопада.
• Голубоватый цвет дыма (например, от сигареты).
• Опалесценция — свечение некоторых минералов (опал) и растворов, вызванное рассеянием света на их внутренней структуре.
• Голубой или серый цвет радужной оболочки глаз, который обусловлен не пигментом, а рассеянием света в строме радужки.

Ответ: Эффект Тиндаля — это рассеяние света взвешенными в среде частицами (например, в коллоидных растворах или аэрозолях), в результате которого путь светового луча становится видимым.