主な違い
ティンダール効果とブラウン運動の主な違いは,ティンダール効果はコロイド物質中の光散乱現象であり,ブラウン運動は粒子のランダム運動衝突によって生じることである。
ティンダール効果 vs. ブラウン運動
ティンダール効果は19世紀にアイルランドの物理学者ジョンティンダールが提案したが、ブラウン運動はスコットランドの植物学者ロバート・ブラウンが1827年に提案した。ティンダール効果は異なる大きさの物質の影響を受ける光散乱現象を指し,ブラウン運動は物質粒子が流体中の異なる原子または分子のランダム運動と衝突することを指す。不均一に混合したコロイド溶液などの媒質ではブチル効果が観測でき,逆にブラウン運動は原子や分子が連続運動状態にある流体で観測できる。
ティンダール効果は,長い波長でコロイド散乱が少ないなど,光波長の影響を受け,落光周波数とコロイド物質の密度も異なる。ブラウン運動は分子濃度,温度,粘度,粒子サイズなどの要因によって影響される。コロイド溶液中にブタダル効果を印加した物質の直径は40〜900 nmであり,一方ブラウン運動は小径分子に対する摩擦は小さい。
ディンデル効果は,コロイド物質をビームで通過し,粒子のブラウン運動を光学顕微鏡で観察することはランダム運動であることをヒト眼で観察できた。ティンダール効果の例は牛乳を希釈したグラスであり,懐中電灯を用いると散乱,目の青色光が観測される。ブラウン運動の例は、空気中の粉塵粒子および工業ガスの拡散、ならびに血液中のカルシウムの骨格中の拡散である。
比較図
| ティンデルこうか | ブラウン運動 |
| ブチルデル効果はコロイド溶液に対する異なる波長の光の散乱現象である。 | ブラウン運動は流体中の連続運動状態にある粒子のランダム運動による流体分子または原子の衝突である。 |
| オブザーバメディア |
| 肉眼で見る | 光学顕微鏡で |
| コンセプト |
| ひかりさんらんげんしょう | パーティクル衝突モーション(Particle Collision Motion) |
| 適用メディア |
| コロイド溶液 | 液体、例えば液体、気体。 |
| 物質の大きさ |
| 40～900 nm | 小径 |
| インパクトファクタ |
| 光の波長、コロイド物質の密度、光の周波数 | 粒子サイズ、温度、粘度、粒子濃度 |
| 例 |
| ミルク溶液、石鹸溶液、乳白色ガラス | ほこり、ガスの空気中の拡散、カルシウムの骨格への拡散 |
ティンダール効果は何ですか？
その動作原理は異なる波長の光が異なる大きさの物質に対する散乱を示すことである。
ティンダール効果は光散乱現象として、アイルランドの物理学者ジョンティンダールが19世紀に観測した。この現象は微細でないコロイド溶液に適しており，粒子径が40〜900 nmの不均一混合物である。この効果では、光は散乱し、これは光の周波数や光が照射するコロイド物質の密度などの要因によって変化する可能性がある。ブチル効果はコロイド溶液の特徴であり,コロイド溶液と実際の溶液を区別する。
長い波長の光(例えば赤色光)は、コロイド溶液を介して伝送される場合には耐散乱性を有するが、短い波長の光(例えば青色光)はより高い散乱効果を有する。青色光は赤色光散乱の10倍のティンダール効果を示した。
適用
- ミルクカップで水で希釈し,次いで懐中電灯で照射すると,ティンダール効果が観測された。コロイド粒子が光の影響を受けることを示した。
- エアロゾルの粒径を測定するために,実験室ではティンデル効果を用いた。
- 霧の中に水滴が現れ、水滴は散乱光線で前照灯を見える。
- 乳白色のガラスは光が透過するとオレンジ色に表示され、実際の色は青です。石鹸液、デンプン、アルブミン、血液もコロイドが示すティンダール効果の例である。
ブラウン運動は何ですか？
拡散として、ブラウン運動は、粒子と原子または分子が流体中でランダムに運動する衝突であり、この流体は液体であってもガスであってもよい。
1827年、スコットランドの植物学者Robert Brownが植物Clarkia pulchellaの花粉でブラウン運動を初めて観察した。この現象はスコットランドの植物学者Robert Brownが水(流体)中に置いて水分子と衝突運動したため、ブラウン運動と呼ばれた。pedesisとも呼ばれ、ギリシャ語に由来し、ジャンプを意味する。ガウス過程とマルコフ過程とも考えられる。
巨視的性質としてのブラウン運動は原子または分子のランダム運動のミクロ効果の影響を受ける。種々の因子は直接関係の影響によりブラウン運動の速度を増加させることができる。
例えば、大気中の汚染ガスおよび液体の拡散、骨格中の血液中のカルシウムの拡散、電荷半導体中の正孔運動、花粉粒子が連続運動状態にある水分子または原子と衝突して静水中を移動する。
ブラウン運動に影響する要因
- 拡散では、粒子数の多い領域では、粒子数の少ない領域に粒子を拡散させることができます。
- 小さな粒子は運動中に面摩擦力がないので、自由に移動します。
- 低粘度はブラウン運動速度の向上に有利である。
- 高温は分子の運動エネルギーを増加させ,それらのブラウン運動速度をより高くした。
主な違い
- ティンダール効果とは、コロイド粒子が光を散乱するのに十分な大きさになると、光が散乱する現象を指す。一方,ブラウン運動は物質の粒子が流体分子と衝突することによって生じる運動である。
- ティンデル効果は光の散乱に関与し,ブラウン運動は粒子の衝突に関与する。
- ティンダール効果は19世紀のジョン・ティンダールの発見によって命名された。逆に、ブラウン運動は1827年の科学者ロバート・ブラウンの名前で命名された。
- ブチルデル効果は粒径の大きいコロイド溶液中で発生する。コインの反対側では,ブラウン運動は液体やガスなどの分子が運動状態にある流体で発生する。
- ブチルデル効果はコロイド粒子のミクロ効果に起因するマクロ特性であり,ブラウン運動も分子ミクロ効果に影響されるマクロ特性である。
- ティンデル効果は周波数、光波長、コロイド溶液密度の影響を受ける。一方,ブラウン運動は粒子サイズ,濃度,粘度,温度の影響を受けた。
- 牛乳溶液中のようにディンデル効果はヒト眼で観察でき,ブラウン運動は静水中の花粉粒子のように光学顕微鏡下で観察できた。
結論
異なる大きさのコロイド溶液による光の散乱をティンダール効果で説明し,ブラウン運動は粒子が流体分子と衝突したときの運動を説明した。
