什么是丁达尔效应？

诶，这个现象叫做丁达尔效应啊，这是1869年有英国物理学家丁达尔命名的啊，那其实在生活当中呢，很常见，每个人都见过啊，像视频当中这个阳光啊，透过云层的时候出现的这种光束啊，或者呢，有的时候说我们拉开窗帘，诶，就会看到一缕阳光射进屋内啊，或者呢，在这个漆黑的夜晚，对吧，我们打开手电筒，同样啊，你会看到有那么一条光柱，这些啊都是丁达尔效应，那么这个丁达尔效应是如何产生的呢？答案是光的散射啊，也就是光照射到小颗粒分子的时候，形成了这个散射现象，于是呢，就向四面八方哎，传播开来了，如果要是没发生散射，那理论上啊，我们是看不到这条光柱的。

那问题来了啊，这光透过空气啊，穿过水的时候，那为什么散射就不明显呢？这个其实取决于粒子的这个大小和它的浓度啊，一般来说，当粒子大于入射光波长的时候啊，发生的是反射，那当粒子小于入射光波长的时候呢，发生的就是散射啊，不过这个粒子越小呢，散射强度啊，也就越小，也就是说粒子小到一定程度的时候啊，几乎就变成透射，对吧？那这就是光啊，可以透过水，但是呢，空气当中往往会存在一些灰尘啊，或者是啊，其他的这种气溶胶颗粒，于是呢，光穿过的时候啊，就会发生散射，同理，当光通过胶体的时候呢，也会发生这个丁达尔散射现象啊。

那往往呢，我们也可以通过啊，是否发生这个丁达尔现象啊，来区分某个液体它是胶体呢还是溶液，总之啊，这个现象啊，就是由物理学家丁达尔啊，最先总结和讨论的，所以啊，叫做丁达尔效应。

不仅如此呢，这个丁达尔还通过这个现象啊，他尝试呢，来解释一个自古以来的难题啊，那就是天空为什么是蓝色的呢？丁达尔认为啊，既然丁达尔现象是因为光的散射，那天空是蓝色的，这就很有可能是因为什么呢？就是蓝色的光最容易被散射啊，所以天空看起来才是蓝色的呀，这个解释是不是很简单粗暴啊，但是啊，如果你要是问为什么蓝色的光它最容易被散射呢？这丁达尔也不知道啊，这个问题是后来的物理学家，就是瑞利勋爵啊解决了，也就是瑞利散射定律，他说的是散射光，它的强度啊，与入射光波长的四次方是成反比的。

总结起来就一句话，就是波长短的蓝光比波长较长的红光更容易发生锐利散射啊，那有同学可能会说了，诶，这不和丁达尔猜想的是一样的吗？还是不一样的啊，瑞利散射呢啊，有个前提就是它只适用于半径远远小于电磁波波长的这种微小颗粒，你比如说啊，像单个原子分子对吧，也就是空气当中的这个气体分子啊，它本身就可以造成光的散射啊，这就是本质的不同，说白了就是瑞丽认为，即便啊，空气当中不存在这个杂质，天空依旧会是蓝色的啊，而且大气当中哪有那么多杂质啊，对吧，什么雾霾啊，杂质啊什么的，这都在地表了啊，高层大气还是比较纯净的啊。

那需要说明一点啊，就是锐利散射呢，是一种弹性散射啊，也就是说假设这个光子啊，在和这个粒子碰撞的过程当中呢，是不损失能量的，但是呢，真实情况并不是这样啊，大概有千万分之一的光线在散射之后呢，它的。

容量会发生变化，也就是说它发生了非弹性散射啊，这种散射呢，就叫做拉曼散射，说白了就锐利散射，是说如果啊，是单色的蓝光，那在发生散射之后，你看到的依旧啊，是这个颜色，就是这个频率的蓝光啊，但如果这个光子的能量要是发生了改变，你比如说它丢失了一部分啊，那就能量就变低了呀，啊，那怎么变低呢？就是通过增大波长，降低频率来实现啊，所以如果要是一束蓝光发生了这个拉曼散射，那么我们看到的散射光呢？啊，可能比如说就是红色的了啊，因为能量变化啊，那有没有在碰撞过程当中说光子的这个能量啊，变大了呢？有可能啊，比如说光子啊，吸收了这个介质当中的一部分能量，那这样呢，散射光的频率啊，就会变大。

所以拉曼散射呢，又细分为刚才说的这两种啊，如果散射光子能量啊降低了，那就叫做斯托克斯散射啊，如果这个散射光子的能量是增大了呢，就叫做非。

斯托克斯散射啊，所以啊，大气散射的这个真实细节还是比较复杂的啊，但是呢，我们说到这儿还不行啊，因为锐利散射还有一个条件啊，其实可以说是想要形成散射啊，还需要一个条件，那就是空气分子它的密度需要是不均匀的，为什么呢？因为如果这个空气粒子密度啊，是完美均匀的啊，那么几乎就不会发生散射现象啊，比如说我们假设啊，每个分子，每个原子啊，它们之间的这个距离就都是相等的，那么光波在碰撞过程当中，诶，它就会相互抵消了，也就是说就没有散射了啊，所以锐利散射隐藏的前提条件是什么呢？就是空气粒子是存在密度涨落的啊，这个前提啊，就是由另外一个人证明了啊，这个人就是爱因斯坦，爱因斯坦在1910年啊，通过统计力学证明了这种密度涨落呢，是普遍存在的，并且他给出了这个密度，就是说他需要在多么啊，不平均的这种情况下才。

才会发生散射现象啊，这个理论叫做临界散射理论，至此啊，天空为什么是蓝色的？这个问题啊，才算是有了一个比较完整的解释啊，这就是一个简单的丁达尔效应引发的连锁反应，