efecte Tyndall

Tant en física com en química s'estudia un fenomen que ajuda a explicar perquè algunes partícules són visibles en determinats moments. Aquest fenomen és conegut com a efecte Tyndall. Es tracta d'un fenomen físic que estudiat pel científic irlandès John Tyndall l'any 1869. A partir de llavors, aquests estudis han tingut nombroses aplicacions en l'àmbit de la física i la química. I és que estudia unes partícules que a primera vista no són visibles. No obstant això, gràcies al fet que poden reflectir o refracten la llum esdevenen invisibles en determinades situacions.

En aquest article anem a explicar-te tot el que has de saber sobre l'efecte Tyndall i la importància que té per a la física a la química.

Què és l'efecte Tyndall

És un tipus de fenomen físic que explica com certes partícules diluïdes o dins d'un gas poden arribar a ser visibles pel fet que són capaces de reflectir o refractar la llum. Si ho mirem a primer cop d'ull, podem veure que aquestes partícules no són visibles. No obstant això, el fet que puguin dispersar o absorbir la llum de manera diferent segons el medi on es trobi, permet distingir-les. Es poden veure si estan suspeses en una dissolució mentre siguin travessades de manera transversal al pla visual de l'observador per un feix intens de llum.

Si la llum no passa a través d'aquest context no es podran veure. Per exemple, per entendre-ho de manera més fàcil estem parlant de partícules com poden ser les motes de pols. Quan el sol entra a través de la finestra amb un cert grau d'inclinació podem veure les motes de pols surar suspeses en l'aire. Aquestes partícules no són visibles d'una altra manera. Tan sols es poden apreciar quan la llum solar entra en una habitació amb un cert grau d'inclinació i una determinada intensitat.

Això és el que es coneix com a efecte Tyndall. Depenent del punt de vista de l'observador es pot veure partícules que de normal no es poden. Un altre exemple que posa de manifest l'efecte Tyndall és quan fem servir els fars d'un cotxe quan hi ha boira. La il·luminació que exerceixen els pocs sobre la humitat permet veure les partícules d‟aigua en suspensió. En cas contrari, només veuríem què és la boira pròpiament dita.

Importància i aportacions

Tant en física com en química l'efecte Tyndall té nombroses aportacions per a certs estudis i una gran importància. I és que n'hi ha gràcies a aquest efecte podem explicar per què el cel és blau. Sabem que la llum que procedeix del sol és de color blanc. Tot i això, quan entra l'atmosfera terrestre, xoca amb les molècules dels diferents gasos que la componen. Recordem que l'atmosfera terrestre està composta majoritàriament per molècules de nitrogen, oxigen i argó en menor proporció. En unes concentracions molt més inferiors hi ha els gasos amb efecte d'hivernacle entre els quals tenim el diòxid de carboni, el metà i el vapor d'aigua, entre d'altres.

Quan la llum blanca procedent del sol xoca amb totes aquestes partícules en suspensió pateix diferents desviacions. La desviació que pateix el feix de llum procedent del sol amb les molècules d'oxigen en nitrogen fa que tingui colors diferents. Aquests colors depenen de la longitud d'ona i del grau de desviació. Els colors que més es desvien són el violeta i el blau ja que tenen una longitud d'ona menor. Això fa que el cel tingui aquest color i és molt similar al que passa també en l' efecte Rayleigh.

John Tyndall va ser també el descobridor de l'efecte hivernacle gràcies a la simulació de l'atmosfera de la Terra en un laboratori. L'objectiu inicial d'aquest experiment era calcular amb precisió quanta energia solar arribava des de la Terra i quanta era la que tornava a radiar la superfície terrestre a l'espai. Com sabem, no tota la radiació solar que incideix sobre el nostre planeta es queda. Part d'ella és desviada pels núvols abans d'arribar a la superfície. Una altra part és absorbida pels gasos amb efecte d'hivernacle. Finalment, la superfície terrestre desvia part de la radiació solar incident en funció de l'albedo que tingui cada tipus de sòl. Després de l'experiment que va generar Tyndall l'any 1859, va poder descobrir l'efecte hivernacle.

Variables que afecten l'efecte Tyndall

Com hem esmentat abans, l'efecte Tyndall no és res més que la dispersió de la llum que té lloc quan un feix de llum passa a través d'un col·loide. Aquest col·loide són partícules en suspensió individuals que s'encarreguen de dispersar i reflectir llargament arribant a fer visibles. Les variables que afecten aquest efecte Tyndall són la freqüència de la llum i la densitat de les partícules. La quantitat de dispersió que es pot veure en aquest tipus defecte depèn enterament dels valors de la freqüència de la llum i la densitat de les partícules.

A l'igual que passa amb la dispersió de Rayleigh, la llum blava tendeix a dispersar de manera més forta que la llum vermella a causa de que tenen una menor longitud d'ona. Una altra forma de veure-ho és que hi ha una longitud d'ona més llarga que es va transmetent, mentre que una altra més curta és reflectida per la dispersió. L'altra variable que afecta és la mida de les partícules. Això és el que distingeix un col·loide d'una solució vertadera. Perquè una barreja sigui de tipus col·loide, les partícules que està en suspensió han de tenir una grandària aproximada de la franja entre 1-1000 nanòmetres de diàmetre.

Anem a veure alguns dels exemples principals on podem l'efecte Tyndall:

• Quan encenem la llum de la llanterna en un got de llet podem veure l'efecte Tyndall. El millor és utilitzar llet desnatada o bé diluir la llet amb una mica d'aigua perquè es pugui veure l'efecte de les partícules col·loïdals en el feix de llum.
• Un altre exemple és el de dispersar la llum blava i es pot veure en el color blau del fum de les motocicletes o motors de dos temps.
• El feix visible dels fars en la boira pot fer veure les partícules d'aigua surant.
• Aquest efecte s'empren entorns comercials i de laboratori per poder determinar la mida que tenen les partícules dels aerosols.

Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre l'efecte Tyndall.