Какво прави Снежанка?

Защо е снежнобяла, ако водата е бистра? Повечето от нас признават, че водата в чист вид е безцветна. Примеси като кал в река позволяват на водата да поеме множество други нюанси. Сняг може поемайте други нюанси също, в зависимост от определени условия. Например цветът на сняг, когато се уплътнява, може да придобие син оттенък. Това е често срещано в синия лед на ледниците. Все пак снегът най-често изглежда бял и науката ни казва защо.

Разнообразни цветове на сняг

Разбирането на физическите свойства на снега и леда ни помага да разберем цвета на снега. Снегът е мънички ледени кристали залепени заедно. Ако трябваше да погледнете един леден кристал сам по себе си, щяхте да видите, че е ясно, но снегът е различен. Когато се образува сняг, стотици малки ледени кристали се натрупват, за да образуват снежинките, с които сме запознати. Слоевете сняг на земята са предимно въздушно пространство, тъй като много въздух се пълни в джобовете между пухкави снежинки.

Отразената светлина е причината да виждаме сняг на първо място. Видима светлина от слънцето се състои от поредица от дължини на вълните светлина, които очите ни тълкуват като различни форми и цветове. Когато светлината удари нещо, различни дължини на вълната се абсорбират или отразяват обратно към очите ни. Докато снягът пада през атмосферата, за да се приземи на земята, светлината се отразява от повърхността на ледените кристали, които имат множество фасети или "лица". Част от светлината който удря сняг е разпръснат обратно еднакво във всички спектрални цветове и тъй като бялата светлина се състои от всички цветове във видимия спектър, очите ни възприемат бяло снежинки.

Никой не вижда по една снежинка наведнъж. Обикновено виждаме огромни милиони снежинки, които нанасят земята. Тъй като светлината удря снега по земята, има толкова много места, за да се отразява светлината, че нито една дължина на вълната постоянно не се абсорбира или отразява. Следователно, повечето от бялата светлина от слънцето, удряща снега, ще се отразява обратно като бяла светлина, така че ние възприемаме и бял сняг на земята.

Снегът е мънички ледени кристали, а ледът е полупрозрачен, а не прозрачен като прозорец. Светлината не може да преминава лесно през леда и променя посоките или се отразява извън ъглите на вътрешните повърхности. Тъй като светлината отскача напред-назад в кристала, някаква светлина се отразява, а друга се поглъща. Милионите ледени кристали, подскачащи, отразяващи и поглъщащи светлина в слой от сняг, водят до неутрална земя. Това означава, че няма предпочитание едната страна на видимия спектър (червена) или другата (виолетова) да бъде погълната или отразена и всичко това подскачащо добавя бяло.

Планини от лед, образувани чрез натрупване и уплътняване на сняг, често изглеждат ледници синьо, а не бяло. Докато натрупаният сняг съдържа много въздух, отделящ снежинките, ледниците са различни, тъй като ледниковият лед не е същият като снега. Снежинките се натрупват и се събират заедно, за да образуват твърд и подвижен слой лед. Голяма част от въздуха се изцежда от ледения слой.

Светлината се огъва, когато навлиза в дълбоки слоеве лед, което кара все повече и повече от червения край на спектъра да се абсорбира. Докато червените дължини на вълната се абсорбират, сините дължини на вълната стават по-достъпни, за да се отразяват обратно към очите ви. По този начин цветът на ледниковия лед ще изглежда син.

Не липсват страхотни проекти за наука за сняг и експерименти, достъпни за преподаватели и студенти. В допълнение, чудесен план на урока за връзката между снега и светлината е открит в Централна библиотека по физика. Само с минимална подготовка всеки може да завърши този експеримент върху сняг. Експериментът е моделиран след завършен от Бенджамин Франклин.