Ce face albul ca zăpada?

De ce este albă ca zăpada dacă apa este limpede? Cei mai mulți dintre noi recunoaștem că apa, în formă pură, este incoloră. Impuritățile precum noroiul dintr-un râu permit apei să ia mai multe nuanțe. Zăpada poate ia alte nuanțe de asemenea, în funcție de anumite condiții. De exemplu, culoarea zăpezii, atunci când este compactată, poate avea o nuanță albastră. Acest lucru este comun în gheața albastră a ghețarilor. Totuși, zăpada apare cel mai adesea alb, iar știința ne spune de ce.

Culori variate de zăpadă

Înțelegerea proprietăților fizice ale zăpezii și gheții ne ajută să înțelegem culoarea zăpezii. Zăpada este cristale minuscule de gheață blocati impreuna. Dacă ar fi să te uiți la un singur cristal de gheață singur, ai vedea că este clar, dar zăpada este diferită. Când se formează zăpadă, sute de cristale minuscule de gheață se acumulează pentru a forma fulgii de zăpadă cu care suntem familiarizați. Straturile de zăpadă de pe sol sunt în mare parte spații de aer, deoarece o mulțime de aer se umple în buzunare între fulgii de zăpadă pufos.

Lumina reflectată este motivul pentru care vedem zăpada în primul rând. Lumina vizibila de la soare este alcătuit dintr-o serie de lungimi de undă de lumină pe care ochii noștri le interpretează ca forme și culori diferite. Când lumina lovește ceva, diferite lungimi de undă sunt absorbite sau reflectate în ochii noștri. Pe măsură ce zăpada cade prin atmosferă pentru a ateriza pe pământ, lumina se reflectă pe suprafața cristalelor de gheață, care au mai multe fațete sau „fețe”. O parte din lumină care lovește zăpada este împrăștiat în mod egal în toate culorile spectrale și, deoarece lumina albă este formată din toate culorile din spectrul vizibil, ochii noștri percep alb fulgi de zapada.

Nimeni nu vede un fulg de zăpadă la un moment dat. De obicei, vedem milioane imense de fulgi de zăpadă care stau la pământ. Pe măsură ce lumina lovește zăpada pe pământ, există atât de multe locații pentru ca lumina să fie reflectată încât nici o singură lungime de undă nu este absorbită sau reflectată în mod constant. Prin urmare, cea mai mare parte a luminii albe de la soarele care lovește zăpada se va reflecta înapoi ca lumină albă, așa că percepem și zăpadă albă pe sol.

Zăpada este cristale minuscule de gheață, iar gheața este translucidă, nu este transparentă ca o fereastră. Lumina nu poate trece ușor prin gheață și schimbă direcțiile sau reflectă unghiurile suprafețelor interioare. Deoarece lumina răsună înainte și înapoi în interiorul cristalului, o anumită lumină este reflectată și altele sunt absorbite. Milioanele de cristale de gheață care sărind, reflectând și absorbind lumina într-un strat de zăpadă duce la un teren neutru. Asta înseamnă că nu există nici o preferință pentru ca o parte a spectrului vizibil (roșu) sau cealaltă (violet) să fie absorbite sau reflectate, iar tot ceea ce sări se adaugă la alb.

Munții de gheață formați prin acumularea și compactarea zăpezii, ghețarii arată adesea mai degrabă albastru decât alb. În timp ce zăpada acumulată conține mult aer care separă fulgii de zăpadă, ghețarii sunt diferiți, deoarece gheața glaciară nu este aceeași cu zăpada. Fulgi de zăpadă se acumulează și se împachetează pentru a forma un strat solid și mobil de gheață. O mare parte din aer este stoarsă din stratul de gheață.

Lumina se apleacă pe măsură ce intră în straturi adânci de gheață, provocând absorbția din ce în ce mai mult a capătului roșu al spectrului. Pe măsură ce lungimile de undă roșii sunt absorbite, lungimile de undă albastre devin mai disponibile pentru a reflecta înapoi ochilor. Astfel, culoarea gheții glaciare va apărea apoi albastru.

Nu este lipsit de minunat proiecte de știința zăpezii și experimente disponibile pentru educatori și studenți. În plus, un plan minunat de lecție despre relația dintre zăpadă și lumină se găsește în Fizică Biblioteca centrală. Cu o pregătire minimă, oricine poate finaliza acest experiment pe zăpadă. Experimentul a fost modelat după unul completat de Benjamin Franklin.