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景山学校学生刘雨鑫挑战物理学定理
2013-08-15 09:09:00

  中国教育在线讯 “当一束光线透过胶体,从入射光的垂直方向可以观察到胶体里出现的一条光亮的‘通路’,这种现象叫丁达尔现象,也叫丁达尔效应、丁泽尔现象、丁泽尔效应。”在中学教科书上,英国物理学家约翰·丁达尔首先发现和研究的上述现象,被作为区分胶体和溶液的一种常用物理方法。

  不过,当北京景山学校的刘雨鑫走进北京服装学院应用化学实验室后,这条教科书上的“定理”,却被这个只有17岁的女生“否定”了。

  两年前,作为北京市后备人才培养计划的成员,一直对化学非常感兴趣的刘雨鑫,获得了进入北京服装学院应用化学实验室学习、联合做实验的机会。一次,她不经意间拿起一支绿色的激光笔,照向一杯品红色溶胶时,惊奇地发现,透过玻璃杯,并没有看到“光路”。

景山学校学生刘雨鑫

刘雨鑫在做实验

  “老师,为什么这瓶溶胶没有丁达尔现象?和课本上说的不一样啊,不是说这是区别溶胶和液体的办法吗?”刘雨鑫当即向实验室的老师发问。在她印象里,初三化学课堂上说的是丁达尔现象可以用于区别胶体与溶液,“这还是中考的考点呢”。

  让刘雨鑫遗憾的是,老师并没有满足她的求知欲,而是用一句“你自己可以找到答案”“打发”了她。“幸亏老师没有直接告诉我答案,让我有了这个自己的发现。”刘雨鑫现在回想起来,对老师的诱导式教学表示感激。

  老师的一句话,激发了刘雨鑫的斗志。喜欢钻研的她,在大学老师的支持下,自己找来了初三化学课本、高中物理光学教材等,开始像侦探破案一样,去寻找“丁达尔”消失背后的谜底。

  实验中,刘雨鑫自己动手制备了纳米金、纳米银溶胶,并且跑到北京大学的化学实验室,用能放大近百万倍的透射电子显微镜观察制得纳米金颗粒大小。“确保制得的酒红色的金溶胶能够为此后的丁达尔现象实验提供良好的胶体环境。”她用专业的研究要求自己。

  为什么课堂上氢氧化铁溶胶,会有明显的丁达尔现象;实验室里的纳米金溶胶却没有?通过细心的观察,刘雨鑫忽然发现,自己在实验室用的是绿色激光笔,而老师在课堂上用的是红色激光笔。

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