Co sprawia, że ​​Królewna Śnieżka?

Dlaczego śnieżnobiały jest, jeśli woda jest czysta? Większość z nas uznaje, że woda w czystej postaci jest bezbarwna. Zanieczyszczenia, takie jak błoto w rzece, pozwalają wodzie przyjmować wiele innych odcieni. Śnieg może nabrać innych odcieni również w zależności od pewnych warunków. Na przykład kolor śniegu po zagęszczeniu może przybrać niebieski odcień. Jest to powszechne w niebieskim lodzie lodowców. Jednak śnieg najczęściej wydaje się biały, a nauka mówi nam, dlaczego.

Różne kolory śniegu

Zrozumienie fizycznych właściwości śniegu i lodu pomaga nam zrozumieć kolor śniegu. Śnieg to małe kryształki lodu utknęli razem. Jeśli spojrzysz na pojedynczy kryształ lodu sam, zobaczysz, że jest czysty, ale śnieg jest inny. Kiedy powstaje śnieg, gromadzą się setki maleńkich kryształków lodu, tworząc znane nam płatki śniegu. Warstwy śniegu na ziemi to w większości przestrzeń powietrzna, ponieważ w kieszeniach między puszystymi płatkami śniegu wypełnia się mnóstwo powietrza.

Odbite światło to przede wszystkim śnieg. Widzialne światło od słońca składa się z szeregu fal światła, które nasze oczy interpretują jako różne kształty i kolory. Kiedy światło uderza w coś, różne długości fal są absorbowane lub odbijane z powrotem do naszych oczu. Gdy śnieg spada przez atmosferę i ląduje na ziemi, światło odbija się od powierzchni kryształków lodu, które mają wiele aspektów lub „twarzy”. Trochę światła uderzający śnieg jest rozpraszany z powrotem na wszystkie kolory spektralne, a ponieważ białe światło składa się ze wszystkich kolorów w widmie widzialnym, nasze oczy postrzegają biel płatki śniegu.

Nikt nie widzi naraz jednego płatka śniegu. Zwykle widzimy ogromne miliony płatków śniegu nakładających się na ziemię. Gdy światło uderza w śnieg na ziemi, istnieje tak wiele miejsc do odbicia światła, że ​​żadna długość fali nie jest konsekwentnie absorbowana ani odbijana. Dlatego większość białego światła słonecznego padającego na śnieg odbije się jako białe światło, dlatego też widzimy biały śnieg na ziemi.

Śnieg to małe kryształki lodu, a lód jest półprzezroczysty, nieprzezroczysty jak szyba. Światło nie może łatwo przechodzić przez lód i zmienia kierunki lub odbija się od kątów powierzchni wewnętrznych. Ponieważ światło odbija się w przód i w tył w krysztale, część światła odbija się, a część pochłania. Miliony kryształków lodu odbijających się, odbijających i pochłaniających światło w warstwie śniegu prowadzą do neutralnego podłoża. Oznacza to, że nie ma preferencji, aby jedna strona widma widzialnego (czerwona) lub druga (fioletowa) była absorbowana lub odbijana, a wszystko, co odbija się, sumuje się do bieli.

Góry lodowe utworzone przez gromadzenie i zagęszczanie śniegu, często wyglądają lodowce niebieski zamiast biały. Podczas gdy nagromadzony śnieg zawiera dużo powietrza oddzielającego płatki śniegu, lodowce są różne, ponieważ lód lodowcowy nie jest tym samym, co śnieg. Płatki śniegu gromadzą się i gromadzą, tworząc solidną i mobilną warstwę lodu. Duża część powietrza wyciska się z warstwy lodu.

Światło ugina się, gdy wchodzi w głębokie warstwy lodu, powodując, że coraz więcej czerwonego końca widma jest absorbowane. Gdy czerwone długości fal są absorbowane, niebieskie długości fal stają się bardziej dostępne, aby odbijać się z powrotem do twoich oczu. W ten sposób kolor lodowca będzie niebieski.

Niesamowite projekty nauki o śniegu oraz eksperymenty dostępne dla nauczycieli i studentów. Ponadto, wspaniały plan lekcji na temat związku między śniegiem i światłem znajduje się w Biblioteka Centralna Fizyki. Przy minimalnym przygotowaniu każdy może ukończyć ten eksperyment na śniegu. Eksperyment został modelowany na podstawie eksperymentu przeprowadzonego przez Benjamina Franklina.