赵薇说的丁达尔现象是什么?能杜绝吗?

最近 , 著名影视明星赵薇发布了一条呼吁少放烟花爆竹、治理雾霾天气的微博引起了大家的关注 。 而微博中一句“从身边小事做起 , 杜绝丁达尔现象”又带给大家一个新名词“丁达尔现象” 。 什么是丁达尔现象?它和雾霾是什么关系?丁达尔现象能够被杜绝吗?

赵薇说的丁达尔现象是什么?能杜绝吗?

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丁达尔现象 , 是由英国科学家约翰?丁达尔于19世纪中期进行研究而得名的 。 简单来说 , 丁达尔现象就是一束光在通过分散有一定大小颗粒的分散系(包括液体和气体)时 , 能产生一条明显可见的光路的现象 。
那么 , 这条光路是如何产生的呢?这是由分散系中存在的颗粒物质对光的散射造成的 。 如果分散系中颗粒的大小可以和入射光的波长相当(一般来说即大于入射光波长的1/10 , 对于可见光来说大小约超过数十纳米即可) , 当光照射到这样的颗粒上时 , 会有一部分光随机的向其他方向发散开来 , 这就造成了光的散射 。 这些不再沿着照射方向传播的光被我们看见 , 这就形成了明显的光路 。
不过 , 如果颗粒太大或太小 , 都会对散射发生影响 。 如果颗粒太小 , 这种单纯改变光路的散射(称为米氏散射)就会变得很弱 , 使得丁达尔现象不再显著 。 当颗粒直径达到分子尺度时 , 另一种依赖于入射光波长散射模式(称为瑞利散射)成为主导因素 , 而瑞利散射由于各个小颗粒之间光线的相干 , 因此不能形成可见光路 。 利用丁达尔现象的这一特性 , 可以作为区分分散质以单独分子存在的溶液 , 以及以分子团(大小介于1-100纳米之间)存在的胶体的依据 。 以另一方面 , 如果颗粒过大 , 那么颗粒对光线的反射成为了主导因素 , 同样不利于丁达尔现象的产生 。
【赵薇说的丁达尔现象是什么?能杜绝吗?】那么大家应该知道雾霾和丁达尔现象的关系了:在雾霾天气中 , 有大量不同大小的小颗粒悬浮在空气之中 , 这些颗粒中较小的部分 , 其大小能够满足丁达尔现象产生的条件 , 因此若在雾霾中打开路灯或车灯 , 就能看见典型的丁达尔现象的光路 。 因此说 , 雾霾的确可以产生丁达尔现象 。
丁达尔现象可以被“杜绝”么?其实这个问题并不恰当 。 丁达尔现象是分散系的光学特性 , 只要分散系中的颗粒大小符合要求就能产生丁达尔现象 。 此外 , 丁达尔现象只对颗粒大小有要求 , 而对颗粒成分并没有要求 , 雾霾形成丁达尔现象 , 只是由于悬浮颗粒大小符合罢了 。 其实 , 在干净的环境中 , 如果有薄雾飘过 , 一样能观察到丁达尔现象 。 不过要指出的是 , 在较厚的雾中 , 由于水滴颗粒较大 , 这时光线在小水滴间的漫反射对光路的产生贡献更大 。 毕竟我们能看到那白雾正是光线反射的结果 。
综上 , 丁达尔现象本身是无法杜绝的 , 但我们可以通过减少尾气排放、少放烟花炮竹等方式减少雾霾颗粒 。 从这个角度来说 , 通过我们的努力 , 的确可以杜绝由于雾霾形成的丁达尔现象 。

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