中國教育在線訊 “當一束光線透過膠體，從入射光的垂直方向可以觀察到膠體里出現的一條光亮的‘通路’，這種現象叫丁達爾現象，也叫丁達爾效應、丁澤爾現象、丁澤爾效應。”在中學教科書上，英國物理學家約翰·丁達爾首先發現和研究的上述現象，被作為區分膠體和溶液的一種常用物理方法。

不過，當北京景山學校的劉雨鑫走進北京服裝學院應用化學實驗室后，這條教科書上的“定理”，卻被這個只有17歲的女生“否定”了。

兩年前，作為北京市后備人才培養計劃的成員，一直對化學非常感興趣的劉雨鑫，獲得了進入北京服裝學院應用化學實驗室學習、聯合做實驗的機會。一次，她不經意間拿起一支綠色的激光筆，照向一杯品紅色溶膠時，驚奇地發現，透過玻璃杯，并沒有看到“光路”。

劉雨鑫在做實驗

“老師，為什么這瓶溶膠沒有丁達爾現象？和課本上說的不一樣啊，不是說這是區別溶膠和液體的辦法嗎？”劉雨鑫當即向實驗室的老師發問。在她印象里，初三化學課堂上說的是丁達爾現象可以用于區別膠體與溶液，“這還是中考的考點呢”。

讓劉雨鑫遺憾的是，老師并沒有滿足她的求知欲，而是用一句“你自己可以找到答案”“打發”了她。“幸虧老師沒有直接告訴我答案，讓我有了這個自己的發現。”劉雨鑫現在回想起來，對老師的誘導式教學表示感激。

老師的一句話，激發了劉雨鑫的斗志。喜歡鉆研的她，在大學老師的支持下，自己找來了初三化學課本、高中物理光學教材等，開始像偵探破案一樣，去尋找“丁達爾”消失背后的謎底。

實驗中，劉雨鑫自己動手制備了納米金、納米銀溶膠，并且跑到北京大學的化學實驗室，用能放大近百萬倍的透射電子顯微鏡觀察制得納米金顆粒大小。“確保制得的酒紅色的金溶膠能夠為此后的丁達爾現象實驗提供良好的膠體環境。”她用專業的研究要求自己。

為什么課堂上氫氧化鐵溶膠，會有明顯的丁達爾現象；實驗室里的納米金溶膠卻沒有？通過細心的觀察，劉雨鑫忽然發現，自己在實驗室用的是綠色激光筆，而老師在課堂上用的是紅色激光筆。

“難道是光線顏色的問題？”

帶著這個疑問，劉雨鑫下載了專業論文研讀，同時找來了北大、化工大學等高校的教學教材，著手研究怪現象與光線顏色的聯系。她又將課堂教學中單一的紅色激光筆，改為了多彩的色光(添加四種濾光鏡)，很驚奇地發現每次實驗得到的結果都不盡相同，并且在入射色光顏色與溶膠顏色互為互補色時，丁達爾現象完全消失。她借用大學的紫外光譜分析儀，分析得到了納米金溶膠的紫外吸收圖，然后與人眼可見光波長及顏色的對比圖相比較，終于弄清了丁達爾現象突然消失的根本原因：互補色的光線通過溶膠時，在很大程度上被溶膠吸收了。丁達爾現象的那條光亮“通路”，是由于膠體粒子對光線散射形成的；綠色正是紅色的互補色，一旦光線被吸收，自然看不到光線散射的通道。

這個研究結果，得到了實驗室老師的肯定。而劉雨鑫的探索沒有止步，她又想到了改進課堂實驗演示，將本次實驗方法運用到中學教學演示、科學普及展示中。“這樣不僅僅可以研究丁達爾現象，還可以啟發學生思考色彩的原理，色彩的光學知識。”

“金溶膠的丁達爾現象實驗——對中學化學實驗的改進”研究項目中，劉雨鑫將儀器改用酒紅色納米金溶膠，讓實驗現象更有魅力、更鮮艷，也更吸引人。

讓劉雨鑫開心的是，她的新型實驗設備，替代原有的氫氧化鐵溶膠，入駐了中國科技館進行科普演示。學校的化學老師，也“購買”她的設備。“四中還有一個老師也愿意買我的設備。”劉雨鑫驕傲地說，“我已經申請了實用新型設計專利，希望以后能讓更多同學分享我的發現。”

“做這個實驗最大的收獲，是不能拘泥于課本，就像學習不應僅僅止于考試這個層面。”劉雨鑫像個小大人似地表達自己的科學觀。

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