趙薇說的丁達爾現象是什么？能杜絕嗎？

最近，著名影視明星趙薇發布了一條呼吁少放煙花爆竹、治理霧霾天氣的微博引起了大家的關注。而微博中一句“從身邊小事做起，杜絕丁達爾現象”又帶給大家一個新名詞“丁達爾現象”。什么是丁達爾現象？它和霧霾是什么關系？丁達爾現象能夠被杜絕嗎？

丁達爾現象，是由英國科學家約翰?丁達爾于19世紀中期進行研究而得名的。簡單來說，丁達爾現象就是一束光在通過分散有一定大小顆粒的分散系（包括液體和氣體）時，能產生一條明顯可見的光路的現象。

那么，這條光路是如何產生的呢？這是由分散系中存在的顆粒物質對光的散射造成的。如果分散系中顆粒的大小可以和入射光的波長相當（一般來說即大于入射光波長的1/10，對于可見光來說大小約超過數十納米即可），當光照射到這樣的顆粒上時，會有一部分光隨機的向其他方向發散開來，這就造成了光的散射。這些不再沿著照射方向傳播的光被我們看見，這就形成了明顯的光路。

不過，如果顆粒太大或太小，都會對散射發生影響。如果顆粒太小，這種單純改變光路的散射（稱為米氏散射）就會變得很弱，使得丁達爾現象不再顯著。當顆粒直徑達到分子尺度時，另一種依賴于入射光波長散射模式（稱為瑞利散射）成為主導因素，而瑞利散射由于各個小顆粒之間光線的相干，因此不能形成可見光路。利用丁達爾現象的這一特性，可以作為區分分散質以單獨分子存在的溶液，以及以分子團（大小介于1-100納米之間）存在的膠體的依據。以另一方面，如果顆粒過大，那么顆粒對光線的反射成為了主導因素，同樣不利于丁達爾現象的產生。

那么大家應該知道霧霾和丁達爾現象的關系了：在霧霾天氣中，有大量不同大小的小顆粒懸浮在空氣之中，這些顆粒中較小的部分，其大小能夠滿足丁達爾現象產生的條件，因此若在霧霾中打開路燈或車燈，就能看見典型的丁達爾現象的光路。因此說，霧霾的確可以產生丁達爾現象。

丁達爾現象可以被“杜絕”么？其實這個問題并不恰當。丁達爾現象是分散系的光學特性，只要分散系中的顆粒大小符合要求就能產生丁達爾現象。此外，丁達爾現象只對顆粒大小有要求，而對顆粒成分并沒有要求，霧霾形成丁達爾現象，只是由于懸浮顆粒大小符合罷了。其實，在干凈的環境中，如果有薄霧飄過，一樣能觀察到丁達爾現象。不過要指出的是，在較厚的霧中，由于水滴顆粒較大，這時光線在小水滴間的漫反射對光路的產生貢獻更大。畢竟我們能看到那白霧正是光線反射的結果。

綜上，丁達爾現象本身是無法杜絕的，但我們可以通過減少尾氣排放、少放煙花炮竹等方式減少霧霾顆粒。從這個角度來說，通過我們的努力，的確可以杜絕由于霧霾形成的丁達爾現象。