Effet Tyndall

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Visualisation de l’effet Tyndall, rayons solaires à travers la brume.
Effet Tyndall près de la tour CN, à Toronto.

L'effet Tyndall est un phénomène de diffusion de la lumière incidente sur des particules de matière, de dimensions plus petites ou comparables aux longueurs d’onde de cette lumière[1]. Cet effet est visible dans les systèmes colloïdaux, notamment les suspensions, les émulsions ou les aérosols. Le phénomène est facilement observable sur des rayons de lumière lorsqu’ils traversent des zones riches en particules solides ou liquides (par exemple de la poussière ou des gouttes d’eau).

Explication

Ce phénomène optique s’explique aujourd’hui dans le cadre de la diffusion Rayleigh. L'intensité de la lumière diffusée est proportionnelle à la puissance quatrième de la fréquence, en conséquence la lumière de couleur bleue est notablement plus diffusée que la rouge. Cet effet explique la couleur bleue du ciel.

Histoire

Principe du détecteur optique de fumées 1. Chambre optique 2. Couvercle 3. Boitier 4. Photo-diode 5. LED infra-rouge

L'éponyme[2] de l'effet Tyndall[3] est le scientifique et alpiniste irlandais John Tyndall (-) qui l'a décrit pour la première fois en [4] ; cependant, il n’en donna pas une description complète. Ce fut le physicien Gustav Mie qui l’étudia de manière rigoureuse, à partir de 1908 (théorie de Mie).

L'effet est aussi connu comme l'effet Faraday-Tyndall[5],[6].

Médecine[7]

L'effet Tyndall permet d'expliquer les couleurs bleues/vertes dans les yeux de certaines personnes. En effet, la réflexion de la lumière contre le stroma et l'épithélium pigmentaire fait que celle-ci se diffracte différemment en fonction des longueurs d'onde. La lumière bleue sera ainsi plus diffractée que la lumière rouge, ce qui donnera une couleur bleue à l'iris.

De plus, il est important de noter que les personnes ayant les yeux bleus/verts possèdent moins de pigments dans l'iris, qu'une personne avec les yeux bruns-noir ou jaune-brun.

En ophtalmologie, l'effet Tyndall, observé à la lampe à fente, désigne la présence de protéines et de cellules inflammatoires circulant dans l'humeur aqueuse, notamment au cours d'une uvéite antérieure.

Utilisations

L'effet Tyndall est utilisé pour la mesure en laboratoire de la turbidité de l'eau, en particulier de la mesure des faibles turbidités de l'eau de boisson[8]. Seules les méthodes utilisant l'effet Tyndall sont efficaces pour les eaux traitées[9].

L'effet Tyndall est également utilisé par les détecteurs optiques de fumée[10].

Notes et références

  1. ↑ Claude Friedli, Chimie générale pour ingénieur, PPUR presses polytechniques, , p. 608
  2. ↑ OI, s.v. Tyndall effect.
  3. ↑ Taillet, Villain et Febvre 2018, s.v. Tyndall (effet), p. 756, col. 2.
  4. ↑ Tyndall 1869.
  5. ↑ Boll et Dourgnon 1956, p. 41.
  6. ↑ Lange 1947, p. 4.
  7. ↑ Bmed 2.3 Globe oculaire- A.Lüthi, UNIL Lausanne
  8. ↑ Rodier et Legube 2016, p. 82.
  9. ↑ Rodier et Legube 2016, p. 1650.
  10. ↑ Villepin 2019, p. 62.

Voir aussi

Bibliographie

  • [Boll et Dourgnon 1946] Marcel Boll et Jean Dourgnon, Le secret des couleurs, Paris, Presses universitaires de France, coll. « Que sais-je ? » (no 220), , 3e éd. (1re éd. 1946), 128 p., in-16 (OCLC 489727359, BNF 32042065, SUDOC 011332301, lire en ligne).
  • [Lange 1947] Bruno Lange (trad. de l'allemand par Georges Dufrasne, préf. de Paul Erculisse), Analyse colorimétrique [« Kolorimetrische Analyse »], Paris et Liège, Dunod et Desoër, hors coll., , 1re éd., XXIII-377 p., 21 cm (OCLC 16988322, SUDOC 020501013, lire en ligne).
  • [Rodier et Legube 2016] Jean Rodier et Bernard Legube (avec la collab. de Nicole Merlet), L'analyse de l'eau : contrôle et interprétation, Malakoff, Dunod, coll. « Technique et ingénierie », , 10e éd. (1re éd. 1959), XLVI-1759 p., 24 cm (ISBN 978-2-10-075412-0, EAN 9782100754120, OCLC 959306451, BNF 45116710, SUDOC 195292901, présentation en ligne, lire en ligne).
  • [Taillet, Villain et Febvre 2018] Richard Taillet, Loïc Villain et Pascal Febvre, Dictionnaire de physique, Louvain-la-Neuve, De Boeck supérieur, hors coll., , 4e éd. (1re éd. 2008), X-956 p., 24 cm (ISBN 978-2-8073-0744-5, EAN 9782807307445, OCLC 1022951339, BNF 45646901, SUDOC 224228161, lire en ligne), s.v. Tyndall (effet), p. 756, col. 2.
  • [Tyndall 1869] (en) John Tyndall, « On the blue colour of the sky, the polarization of skylight, and on the polarization of light by cloudy matter generally », Proceedings of the Royal Society of London, vol. 17,‎ , p. 223-233 (OCLC 8582139075, DOI 10.1098/rspl.1868.0033, JSTOR 112380, résumé, lire en ligne Accès libre [PDF]) — reçu le et lu le .
  • [Villepin 2019] Étienne de Villepin, Les courants faibles : description, applications, gestion, Paris, Eyrolles, hors coll., , 1re éd., IX-160 p., 24 cm (ISBN 978-2-212-67822-2, EAN 9782212678222, OCLC 1127387594, BNF 45762286, SUDOC 238245543, présentation en ligne, lire en ligne).

Articles connexes

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  • Effet Tyndall, sur Wikimedia Commons

Liens externes

  • [OI] (en) « Tyndall effect » [« effet Tyndall »], notice d'autorité no 20110803110414666 de l'Oxford Index, sur Oxford Refefence, Oxford University Press.
  • (en) « Michael Faraday's gold colloids » [« Les colloïdes d'or de Michael Faraday »], sur Royal Institution.
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