各位老大,请问胶体的聚沉和凝聚有什么区别啊?

2025-02-23 13:12:49

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回答1：

一、胶体的性质

胶体的性质与胶体分散质粒子的大小有关，如前面提到的光束通过胶体时，形成光亮的“通路”，而光束通过溶液时则没有这种现象，就是因为胶体分散质的粒子比溶液中溶质的大，能使光波发生散射（光波偏离原来方向而分散传播）；而溶液分散质的粒子太小，光束通过时不会发生散射。光束通过胶体，形成光亮的“通路”的现象叫做丁达尔效应。利用丁达尔效应可以区别溶液与胶体。此外，胶体还有一些重要性质，下面简要介绍两种。

1．布朗运动现象

1827年，英国植物学家布朗把花粉悬浮在水里，用显微镜观察，发现花粉的小颗粒在作不停的、无秩序的运动，这种现象叫做布朗运动（如右图）。

用超显微镜观察胶体，可观察到胶体粒子也在作布朗运动。这是因为水分子（或分散剂分子）从各个方面撞击胶体粒子，而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的，所以胶体运动的方向每一瞬间都在改变，因而形成不停的、无秩序的运动。

2．电泳现象

在盛有红褐色Fe(OH)3 胶体的U形管的两个管口，各插入一个电极。通直流电后，发现阴极附近的颜色逐渐变深，阳极附近的颜色逐渐变浅。这表明Fe(OH)3胶体粒子带正电荷，在电场作用下向阴极移动。这种在外加电场作用下，胶体粒子在分散剂里向电极（阴极或阳极）作定向移动的现象，叫做电泳。

胶体粒子带有电荷，一般说来，是由于胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子等原因引起的。有的胶体粒子带正电，有的带负电，一般说来，金属氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物的胶体粒子带负电荷。

电泳是胶体的重要特性，有广泛的实用价值。例如，生物化学中常利用电泳来分离各种氨基酸和蛋白质；医学上利用血清的纸上电泳进行某些疾病的诊断；电泳电镀则是利用电泳将油漆、乳胶、橡胶等粒子均匀地沉积在镀件上。玻色爱因斯坦凝聚(BEC)是科学巨匠爱因斯坦在70年前预言的一种新物态。这里的“凝聚” 与日常生活中的凝聚不同，它表示原来不同状态的原子突然“凝聚”到同一状态(一般是基态)。即处于不同状态的原子“凝聚”到了同一种状态。形象地说，这就像让无数原子“齐声歌唱”，其行为就好像一个玻色子的放大，可以想象着给我们理解微观世界带来了什么。这一物质形态具有的奇特性质，在芯片技术、精密测量和纳米技术等领域都有美好的应用前景。现在全世界已经有数十个室验室实现了8种元素的BEC。主要是碱金属，还有氦原子和钙等。

提出的历史：

1924年印度物理学家玻色提出以不可分辨的n个全同粒子的新观念，使得每个光子的能量满足爱因斯坦的光量子假设，也满足波尔兹曼的最大机率分布统计假设，这个光子理想气体的观点可以说是彻底解决了普朗克黑体辐射的半经验公式的问题。可能是当初玻色的论文因没有新结果，遭到退稿的命运。他随后将论文寄给爱因斯坦，爱因斯坦意识到玻色工作的重要性，立即着手这一问题的研究，并于1924和1925年发表两篇文章，将玻色对光子(粒子数不守恒)的统计方法推广到原子(粒子数守恒)，预言当这类原子的温度足够低时，会有相变—新的物质状态产生，所有的原子会突然聚集在一种尽可能低的能量状态，这就是我们所说的玻色-爱因斯坦凝聚。

1938: Landau提出液氦(He4)超流本质上是量子统计现象，是BEC的反映, 并计算出临界温度为3.2K。从此BEC开始受到重视。从那时起,物理学家都希望能在实验上观察到这种物理现象,但由于找不到合适的实验体系和实验技术的限制,玻色-爱因斯坦凝聚的早期实验研究进展缓慢。

20世纪90年代以年来,由于大家所熟知的三位物理学家（Chu（朱棣文）, Cohen, Phillips)的杰出工作，激光冷却与囚禁中性原子技术得到了极大发展，为玻色-爱因斯坦凝聚奇迹的实现提供了条件。

1995年实验观察气相原子的玻色-爱因斯坦凝聚的愿望终于实现了!第一批实现BEC的几个研究小组分别来自美国科罗拉多大学实验天体物理联合研究所(JILA) 、美国莱斯大学（Bradley小组）、麻省理工学院(MIT)（Davis等人）这三个实验宣告了实验观察玻色-爱因斯坦凝聚的实现,在物理界引起了强烈反响,是玻色-爱因斯坦凝聚研究历史上的一个重要里程碑.

此后，有关BEC的研究迅速发展，观察到了一系列新的现象。如BEC中的相干性、约瑟夫森效应、蜗旋、超冷费米原子气体。其中许多是当年爱因斯坦和玻色未曾想象过的，BEC招致了诸多领域现代物理学家的关注。

美国麻省理工学院（MIT）的Wolfgang Ketterle，科罗拉多大学JILA研究所的Carl Wieman，Eric Cornell，三人因为在实现玻色爱因斯坦凝聚上所作的突出贡献而获得了2001年的诺贝尔物理学奖。

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