Lodowiec i zamarznięte jeziora są niebieskie, ale sople i lód z zamrażarki wydają się czyste. Dlaczego jest niebiesko-niebieski? Szybka odpowiedź jest taka, że to dlatego woda pochłania inne kolory widmo, więc ten, który odbija się z powrotem w twoich oczach, jest niebieski. Aby zrozumieć, dlaczego musisz zrozumieć, w jaki sposób światło oddziałuje z wodą i lodem.
Kluczowe rzeczy na wynos: Dlaczego lód jest niebieski
- Lód wydaje się niebieski, ponieważ woda jest z natury turkusowa.
- Kolor lodu pogłębia się wraz ze wzrostem grubości i czystości.
- Lód, który wydaje się biały, często zawiera wiele pęcherzyków powietrza, pęknięć lub zawieszonych ciał stałych.
Dlaczego woda i lód są niebieskie?
Zarówno w postaci płynnej, jak i stałej woda (H2O) cząsteczki absorbują światło czerwone i żółte, więc światło odbite jest niebieskie. Wiązanie tlen-wodór (wiązanie O-H) rozciąga się w odpowiedzi na przychodzącą energię ze światła, absorbując energię w czerwonej części widma. Zaabsorbowana energia powoduje wibrację cząsteczek wody, co może prowadzić do pochłaniania wody przez światło pomarańczowe, żółte i zielone. Pozostaje niebieskie światło o krótkiej długości fali i światło fioletowe. Lód lodowca wydaje się bardziej turkusowy niż niebieski, ponieważ wiązanie wodoru w lodzie przesuwa widmo absorpcyjne lodu do niższej energii, czyniąc go bardziej zielonym niż woda w stanie ciekłym.
Śnieg i lód, który zawiera bąbelki lub dużo pęknięć wydają się białe ponieważ ziarna i fasety rozpraszają światło z powrotem w stronę widza, zamiast pozwalać mu na penetrację wody.
Podczas wyczyść kostki lodu lub sople mogą być wolne od gazów rozpraszających światło, wydają się raczej bezbarwne niż niebieskie. Dlaczego? To dlatego, że kolor jest zbyt jasny, aby można było zarejestrować kolor. Pomyśl o kolorze herbaty. Herbata w filiżance ma ciemne zabarwienie, ale jeśli rozlejesz niewielką ilość na blat, płyn będzie blady. Aby uzyskać zauważalny kolor, potrzeba dużo wody. Im gęstsze cząsteczki wody lub im dłuższa droga przez nie, tym więcej absorbowanych jest czerwonych fotonów, pozostawiając światło, które jest głównie niebieskie.
Lodowaty niebieski lód
Lodowaty lód zaczyna się jako biały śnieg. W miarę opadania śniegu warstwy pod nim stają się ściśnięte, tworząc lodowiec. Ciśnienie wyciska pęcherzyki powietrza i niedoskonałości, tworząc duże kryształy lodu, które umożliwiają transmisję światła. Górna warstwa lodowca może wydawać się biała od opadów śniegu lub od pęknięć i wietrzenia lodu. Lodowiec może wydawać się biały tam, gdzie jest zwietrzały lub gdy światło odbija się od powierzchni.
Błędne przekonanie o tym, dlaczego lód jest niebieski
Niektórzy ludzie myślą, że lód jest niebieski z tego samego powodu, co niebo jest niebieskie, Rozpraszanie Rayleigha. Rozpraszanie Rayleigha występuje, gdy światło jest rozpraszane przez cząsteczki mniejsze niż długość fali promieniowania. Woda i lód są niebieskie, ponieważ cząsteczki wody wybiórczo absorbować czerwona część widma widzialnego, nie dlatego, że cząsteczki rozpraszać inne długości fal. W efekcie lód wydaje się niebieski, ponieważ go jest niebieski.
Zobacz Blue Ice dla siebie
Chociaż możesz nie mieć okazji obserwować lodowca z pierwszej ręki, jednym ze sposobów na wytworzenie niebieskiego lodu jest wielokrotne wbijanie kija w śnieg w celu ściśnięcia płatków. Jeśli masz dość śniegu, możesz zbudować igloo. Gdy usiądziesz w środku, zobaczysz niebieski kolor. Możesz również zobaczyć niebieski lód, jeśli wycinasz blok lodu z czystego zamarzniętego jeziora lub stawu.
Źródło
- Braun, Charles L.; Siergiej N. Smirnov (1993). „Dlaczego woda jest niebieska?”. JOT. Chem. Educ. 70 (8): 612. doi:10.1021 / ed070p612