Почему белоснежка, если вода прозрачная? Большинство из нас признают, что вода в чистом виде бесцветна. Такие примеси, как речная грязь, позволяют воде приобретать множество других оттенков. Снег может приобретать и другие оттенки в зависимости от определенных условий. Например, цвет снега при уплотнении может приобретать синий оттенок. Это обычное явление для голубого льда ледников. Тем не менее, снег чаще всего кажется белым, и наука говорит нам, почему.
Разные цвета снега
Синий и белый – не единственные цвета снега или льда. Водоросли могут расти на снегу, делая его более красным, оранжевым или зеленым. Загрязнения на снегу сделают его другим цветом, например, желтым или коричневым. Из-за грязи и мусора возле дороги снег может казаться серым или черным.
Анатомия снежинки
Понимание физических свойств снега а лед помогает нам понять цвет снега. Снег – это крошечные ледяные кристаллы, склеенные вместе. Если бы вы посмотрели на один кристалл льда отдельно, вы бы увидели, что он чистый, но снег – другое дело. Когда образуется снег, сотни крошечных кристаллов льда накапливаются, образуя знакомые нам снежинки. Слои снега на земле – это в основном воздушное пространство, поскольку много воздуха заполняет карманы между пушистыми снежинками.
Свойства света и снега
Отраженный свет – вот почему мы в первую очередь видим снег. Видимый свет солнца состоит из ряда длин волн света, которые наши глаза интерпретируют как разные формы и цвета. Когда свет попадает на что-то, волны различной длины поглощаются или отражаются обратно в наши глаза. Когда снег падает через атмосферу и приземляется на землю, свет отражается от поверхности кристаллов льда, которые имеют несколько граней или «граней». Часть света, падающего на снег, рассеивается обратно одинаково во все спектральные цвета, и, поскольку белый свет состоит из всех цветов видимого спектра, наши глаза воспринимают белые снежинки.
Никто не видит по одной снежинке за раз. Обычно мы видим огромные миллионы снежинок, покрывающих землю. Когда свет падает на снег на земле, существует так много мест для отражения света, что ни одна длина волны не поглощается или не отражается последовательно. Следовательно, большая часть белого света от солнца, падающего на снег, будет отражаться в виде белого света, поэтому мы также воспринимаем белый снег на земле.
Снег это крошечные ледяные кристаллы, а лед полупрозрачен, а не прозрачен, как оконное стекло. Свет не может легко проходить сквозь лед и меняет направление или отражается от углов внутренних поверхностей. Поскольку свет отражается в кристалле вперед и назад, часть света отражается, а часть поглощается. Миллионы ледяных кристаллов, прыгающих, отражающих и поглощающих свет в слое снега, ведут к нейтральной земле.. Это означает, что нет предпочтения, чтобы одна сторона видимого спектра (красная) или другая (фиолетовая) поглощалась или отражалась, и все эти отскоки складываются в белый цвет.
Цвет ледников
Горы из льда, образованные накоплением и уплотнением снега, ледники часто выглядят синими, а не белыми. В то время как скопившийся снег содержит много воздуха, разделяющего снежинки, ледники отличаются, потому что ледяной лед – это не то же самое, что снег. Снежинки накапливаются и собираются вместе, образуя твердый и подвижный слой льда. Большая часть воздуха выдавливается из слоя льда.
Свет изгибается при входе в глубокие слои льда, вызывая все больше и больше красных концов льда. спектр для поглощения. По мере поглощения красных длин волн синие длины волн становятся более доступными для отражения назад к вашим глазам. Таким образом, цвет ледникового льда станет синим.
Эксперименты, проекты и уроки
Нет недостатка в удивительные научные проекты и эксперименты по снегу, доступные для преподавателей и студентов. Кроме того, в библиотеке Physics Central можно найти замечательный план урока о взаимосвязи между снегом и светом. С минимальной подготовкой любой может завершить этот эксперимент на снегу. Эксперимент был смоделирован после того, как эксперимент был завершен Бенджамином Франклином.