化学

5分でわかる「チンダル現象」!元家庭教師がわかりやすく解説

よぉ、桜木建二だ。「チンダル現象」を知っているか?チンダル現象とは簡単に言うと光が粒子の間で散乱し、その通った道が見えることだ。

例えばせっけん水にレーザーポインターで真っすぐ光を照射する。すると光が通った道がくっきりとわかるんだ。しかしこのチンダル現象はどんな液体でも起きるのかと言えばそうではない。起きるには条件が決まっている。キーワードは「粒子」だ。このチンダル現象は例えば空気中のほこりでも起きるし、美しい気象現象にも関係がある。さらにチンダル現象について深く学ぶとなぜ雲が白く見えるのか?といったことについてもわかるそ。

今回はチンダル現象について、高校生の頃に化学部でせっけんの研究をしている時に学んだという国立大学工学部出身のリケジョ、たかはしふみかが解説していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

たかはし ふみか

ライター/たかはし ふみか

国立大学の工学部で化学を学びながら家庭教師のバイトをしていた。大学院修了後は化学工場に勤務。工場の夜の見回りの際、懐中電灯を空に当てながらチンダル現象を観測していたリケジョ。

チンダル現象とは

チンダル現象とは

image by Study-Z編集部

チンダル現象とは簡単に言うと「分散系に光を通したときに見られる、光の通り道がはっきりとみられる現象」のことです。チンダル現象という名前の由来は発見者のジョン・ティンダルによります。

分散系とは気体、液体、固体に小さな粒子(109m~10-6m)が浮遊又は懸濁している状態のことです。せっけん水で考えると水(液体)にせっけん分子が浮遊している状態ですね。

image by Study-Z編集部

ちなみにこの109m~10-6mというのは1nm~1000nm(1μm)となります。肉眼で見えるのが100μm程度までです。イメージとしては髪の毛が50~100μm菌類の酵母が10μmほどになります。化学や生物では小さなサイズの物質なども登場するのでこれを機に確認してみてくださいね。

チンダル現象の発見者

チンダル現象を発見したのは、イギリスで19世紀に活躍したジョン・ティンダルという物理学者です。他にも赤外線放射(温室効果)、反磁性体などいろいろな研究で成果を出しています。

ティンダルは登山家としても知られている人物です。ティンダルはヴァイスホルンというアルプス山脈にある山の初登頂を成功させました。ちなみにこの山に登頂した理由は、アルプルの氷河を研究するためだったそうです。

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チンダル現象は意外と身近でも見ることができる。しかしどんな時でも見られるわけではない。

どんな時にチンダル現象が起きるかしっかりと理解してくれよな。

チンダル現象、どんな時に見られる?

チンダル現象は光が進む途中に大き目な粒子にぶつかって光が散乱することで光の通路が見える現象です。そのため、粒子の小さな分子やイオンが溶けきった真の溶液ではチンダル現象は起こりません。例えばデンプンを入れた溶液では起こりますが、食塩水や砂糖水などではチンダル現象は起こらないのです。

チンダル現象が観察されるのはどんな時か条件を確認していきましょう。

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たかはし ふみか