什么是丁达尔效应 常见的丁达尔现象


什么是丁达尔效应 常见的丁达尔现象

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你见过这样乍破天光、令人震撼的美景吗?
一缕缕金色的阳光刺破苍穹,穿透厚厚的云层间隙形成一道道光束,恣意地洒向人间,犹如电视剧中“佛祖”降临时的漫天金光,霎时间“佛光普照”,光芒万丈,美轮美奂 。
湖南双峰县就出现了这样的景象,众人纷纷惊叹大自然的奇妙,而在此之前,全国多地都曾出现过 。
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这种美景被称为“丁达尔”现象,虽然看起来很美,但对人类来说却不是什么好事,以至于很多专家对此感到担忧 。
那么,丁达尔现象是如何产生的?它的出现预示着什么呢?
什么是丁达尔效应 常见的丁达尔现象

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什么是“丁达尔”现象?“丁达尔”现象又称为丁达尔效应,在西方早期著作中,这种穿透云层的光被称为“耶稣光”或“上帝之光”,寓意耶稣降生时的光芒,这种元素存在于许多宗教艺术品中,被赋予宗教意义 。
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随着科学的进步,人们才逐渐解码了这种神奇的自然现象 。
1869年,著名科学家法拉第的学生约翰·丁达尔在实验中发现,这其实只是一种光的散射现象,也可以称为乳光现象,并首次对“天空为什么是蓝色的”这个问题做出解释 。
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丁达尔现象指的是光线透过胶体的过程中,受胶体粒子的影响,从其垂直入射的方向能够从胶体中看到一道光柱,通常会被用来区分胶体和溶液 。
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一般来说,胶体的大小在1-100nm范围,而可见波长为400 -700nm,只有一部分光能够通过分散体系,其余光则被吸收、反射或者散射;
当入射光的波长小于分散粒子的直径时,会发生反射或折射,反之则会发生散射,散射光的强度会随粒子浓度增大而增强 。
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此时,光波环绕微粒向四周放射的光,被称为散射光或乳光,丁达尔效应简单来说就是光的散射现象 。
但从严格意义上来说,当分散粒子直径稍微低于或接近可见光波长,即粒子直径范围为40-900nm时,才是真正的丁达尔现象 。
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很多时候天空中乌云密布,阳光透过云层也会发生散射现象,但此时云层中的粒子直径比光波长,并非是丁达尔现象,而是米氏散射 。
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天空的“丁达尔”现象是如何产生的?在自然中,大气中的尘埃、雾气等微小颗粒物恰巧充当了光传播的载体之一,当其正巧处于太阳投射面时,发生散射现象,阳光会通过其穿透厚厚的云层,形成光芒万丈、春光乍泄的明亮效果 。
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丁达尔现象在天空出现的时间通常是凌晨或者傍晚,小树林出现的频率最高,但由于环境限制鲜少能够看得到 。
当天气晴朗、天空中云层比较多,周围多雾或尘埃的条件下,很有可能会出现丁达尔现象,此时若置身在空旷的环境中,或许能够亲眼目睹这种可遇不可求的“神圣”景象 。
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由于太阳和云层会发生位移,丁达尔现象一般只能维持20分钟左右,当折射的角度发生改变时,直射的光束也会随之慢慢消失 。
丁达尔现象看起来美得震撼人心,但这对人类来说并不是什么好事 。
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天空出现“丁达尔”现象预示着什么?为何专家会感到担忧?丁达尔现象的出现需要满足“充足必要条件”,也就是说,阳光、云层、尘埃和雾气等微小颗粒缺一不可,当且仅当浓度及厚度达到一定标准时,才会出现 。
当天空频繁出现丁达尔现象,预示着可能出现了空气污染的现象,我们所生活的环境需要得到相应的重视及改善 。
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