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为啥光穿过牛奶会出现光亮通路?

科普小知识2022-03-06 02:58:21
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当你倒一杯牛奶喝的时候,你有没有想过你可以用这杯牛奶做一个有趣的物理实验?这个实验很简单。首先稀释牛奶,然后用激光笔的光照射牛奶。这时,你会在牛奶中发现一条明亮的通道。为了进一步研究这种现象,你可以试着把光再次照射在一杯纯净的自来水上,然后你会发现水中没有光明的道路。稀释的牛奶不太透明。为什么会有光路?相反,自来水是非常透明的。为什么我们不能看到光路?这实际上就是丁达尔现象,这是由英国物理学家丁达尔首次成功解释的。

牛奶由水和固体颗粒组成。这些固体颗粒主要是脂肪和蛋白质分子。光线穿过牛奶时会在颗粒表面散射。这时,固体粒子一个接一个像发光体。由于无数粒子对光的散射,形成了一条明亮的光路。此外,粒子浓度越大,对光的散射效果越强,你看到的光路越亮。对于水分子来说,它对光的散射作用要小得多,所以我们不能观察水中的光路。值得一提的是,牛奶中的颗粒浓度不应太高。如果您在同一实验中直接使用未稀释的牛奶,大部分入射光将被吸收或反射掉,并且不会观察到明亮的光路。

为啥光穿过牛奶会出现光亮通路?

丁达尔现象

这种发生丁达尔现象的系统称为胶体,胶体的粒径一般在几十纳米到几微米之间。如果你注意,你可以经常看到你生活中的丁达尔现象,比如城市夜空中发射的激光束。我们可以清楚地看到激光束的传播路径,这实际上是激光束被空气中大量悬浮的灰尘散射的结果。可以想象,当空气中漂浮的灰尘浓度很小时,我们很难看到这束光。这不是判断空气质量的好方法吗?

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