近日，在云南省临沧市双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县勐库镇冰岛村、云顶筑巢乌龙茶庄园等地上空，多次出现“丁达尔效应”，一缕缕阳光透过云层缝隙照射到茶园，十分壮观。

丁达尔效应是最初由英国物理学家约翰·丁达尔发现的一种与光相关的特殊现象。我们初次了解丁达尔效应是来自中学化学课本“如何区分溶液与胶体”这一章节。它是这样定义的：当一束可见光通过胶体时，可以看到一条光亮的“通路”。这条 “通路”是由于胶体粒子对光的散射而形成的。

很多人有过这样的经历，清晨走在一片小树林里，尚未散去的潮气凝成了一层薄薄的雾气，刚刚升起的太阳从林中倾斜射入阳光。这时，虚无的光有了形状，化作树林缝隙的一道道光束。当阳光穿透云层时，借助空中的微尘和粒子，在天地之间延伸出一条条无边界的光线。这种自然现象就是现实生活中的丁达尔效应。

在光的传播过程中，当光线照射到粒子时，如果粒子直径大于入射光的波长很多倍，则发生光的反射；如果粒子直径小于入射光的波长，则发生光的散射，称为散射光或乳光。丁达尔效应就是光的散射现象或称乳光现象。由于溶胶粒子直径一般不超过100纳米，小于可见光波长（400—760纳米），因此，当可见光透过溶胶时会产生明显的散射作用。而对于溶液，虽然分子或离子直径更小，但因散射光强度随散射粒子体积减小而明显减弱，因此，溶液对光的散射作用很微弱。此外，散射光强度还随分散系中粒子浓度增大而增强，因此在观察丁达尔效应实验时，溶胶中粒子浓度不能太小。

在化学中通常将丁达尔效应用来区分溶液和胶体。从微观角度来看，溶液和胶体的本质区别是分散质粒子直径大小不同，可通过微粒检测仪鉴别粒子大小，但在实际生产生活中，每次都需要用精密仪器来测量很不方便。因此，人们由微观检测粒子大小改为采用激光笔照射标签不明的溶液和胶体，通过观察与光束垂直方向，可以看到有一条光亮通路，从而大大节约区分溶液和胶体的时间和成本。

要产生丁达尔效应，除了需要光源，还需要胶体。云、雾、烟尘这些都是胶体，由于这些胶体的分散剂是空气，所以属于气溶胶；液溶胶同样是以液体作为分散剂的溶胶，如蛋白溶液、淀粉溶液等；固溶胶是以固体作为分散剂的溶胶，如有色玻璃等。

随着光学理论蓬勃发展，丁达尔效应的应用领域有了很大程度的扩展。研究人员利用丁达尔效应设计了一种新型交通信号灯辅助装置。在红灯亮时，路口信号灯散发出多道光束，形成视觉冲击，帮助行人和驾驶员能够准确辨别交通信号变换情况，避免误判引发事故。

丁达尔效应用于对环境污染的检测处理，是近年来研究的热点方向。污染检测技术主要检测水源中的金属离子，包括铁、银、汞、镉等元素。丁达尔效应在工业生产和食品安全领域也有一定的应用，例如，疏水材料生产、提高太阳能电池光转化效率、白酒鉴定、茶叶农药残留检测等。

（作者张帝凤系重庆三峡学院环境与化学工程学院研究生，牟新利系重庆三峡学院环境与化学工程学院副教授、硕士生导师）