Définition et exemples de l'effet Tyndall
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L'effet Tyndall est la diffusion de la lumière lorsqu'un faisceau lumineux traverse un colloïde. Les particules de suspension individuelles diffusent et réfléchissent la lumière, ce qui rend le faisceau visible.
La quantité de diffusion dépend de la fréquence de la lumière et de la densité des particules. Comme pour la diffusion de Rayleigh, la lumière bleue est diffusée plus fortement que la lumière rouge par l'effet Tyndall. Une autre façon de voir les choses est que la lumière à plus longue longueur d'onde est transmise, tandis que la lumière à plus courte longueur d'onde est réfléchie par diffusion.
La taille des particules est ce qui distingue un colloïde d'une vraie solution. Pour qu'un mélange soit un colloïde, les particules doivent être dans la gamme de 1-1000 nanomètres de diamètre.
L'effet Tyndall a été décrit pour la première fois par le physicien du 19e siècle, John Tyndall.
Exemples d'effets Tyndall
- Faire briller un faisceau de lampe de poche dans un verre de lait est une excellente démonstration de l'effet Tyndall. Vous voudrez peut-être utiliser du lait écrémé ou bien diluer le lait avec un peu d'eau afin de voir l'effet des particules colloïdales sur le faisceau lumineux.
- Un exemple de la façon dont l'effet Tyndall disperse la lumière bleue peut être vu dans la couleur bleue de la fumée des motos ou des moteurs à deux temps.
- Le faisceau visible des phares dans le brouillard est provoqué par l'effet Tyndall. Les gouttelettes d'eau diffusent la lumière, ce qui rend les faisceaux des phares visibles.
- L'effet Tyndall est utilisé dans des environnements commerciaux et de laboratoire pour déterminer la taille des particules d'aérosols.
- Le verre opalescent affiche l'effet Tyndall. Le verre apparaît bleu, mais la lumière qui le traverse apparaît orange.
- La couleur des yeux bleus provient de la diffusion de Tyndall à travers la couche translucide sur l'iris de l'œil.
La couleur bleue du ciel résulte de la diffusion de la lumière, mais c'est ce qu'on appelle la diffusion de Rayleigh et non l'effet Tyndall car les particules impliquées sont des molécules dans l'air. Ils sont plus petits que les particules d'un colloïde. De même, la diffusion de la lumière des particules de poussière n'est pas due à l'effet Tyndall car les tailles de particules sont trop grandes.
Essayez-le vous-même
La suspension de farine ou d'amidon de maïs dans l'eau est une démonstration facile de l'effet Tyndall. Normalement, la farine est blanc cassé (légèrement jaune). Le liquide apparaît légèrement bleu car les particules diffusent la lumière bleue plus que le rouge.
Les références
- La vision des couleurs humaines et la couleur bleue insaturée du ciel diurne ", Glenn S. Smith, Journal américain de physique, Volume 73, numéro 7, pp. 590-597 (2005).
- Sturm R.A. & Larsson M., Génétique de la couleur et des motifs de l'iris humain, Mélanome à cellules pigmentaires Res, 22: 544-562, 2009.
