Dlaczego śnieg jest biały?

Reklama

pt., 11/26/2021 - 23:02 -- MagdalenaL

Jesteśmy przyzwyczajeni do tego, że śnieg jest biały. Ale czy kiedykolwiek zastanawialiście się nad tym, dlaczego ma właśnie taki kolor i nie jest przezroczysty?
 


Skoro woda i lód są przezroczyste, to dlaczego śnieg jest biały? Większość z nas wie, że woda jest bezbarwna. Zanieczyszczenia, takie jak muł w rzece, pozwalają przybierać jej inne barwy.

Śnieg również może przybierać różne kolory, w zależności od warunków. Gdy jest on zbity, może nabrać niebieskiego odcienia, co jest bardzo powszechne w lodzie lodowcowym. Ale biel i błękit to nie jedyne kolory śniegu i lodu. Algi rosnące na śniegu mogą sprawić, że staje się on bardziej czerwony, pomarańczowy, a nawet zielony. Być może czytaliście kiedyś o tzw. „arbuzowym śniegu” spowodowanym przez rodzaj zimnolubnych alg, które żyją wewnątrz pokrywy śnieżnej, barwiąc ją na niezwykły kolor.

Zanieczyszczenia w śniegu - takie jak w powyższym przykładzie - sprawią, że będzie miał on inny kolor, np. żółty (myślę, że dla nikogo nie jest to tajemnicą, że jeśli się go zobaczy, to można być pewnym, że w pobliżu znajdują się zwierzęta) lub brązowy. Brud i zanieczyszczenia w pobliżu drogi mogą sprawić, że śnieg będzie szary, a nawet czarny.

 

Skąd bierze się jego charakterystyczny kolor?

Mimo tych różnych względów, najbardziej charakterystyczną cechą śniegu jest jego śnieżnobiała barwa. Skąd więc bierze się jego biel?

Musimy pamiętać, że światło widzialne składa się z wielu różnych częstotliwości. Nasze oczy rozpoznają je jako kolory. Poszczególne obiekty mają różne barwy, ponieważ cząsteczki, z których się składają, mają różne częstotliwości drgań. W przypadku energii świetlnej molekuły i atomy pochłaniają pewną ilość energii w zależności od częstotliwości światła, a następnie emitują ją w postaci ciepła. Oznacza to, że niektóre obiekty absorbują pewne częstotliwości światła bardziej niż inne.

 

Więc jeśli śnieg jest przezroczysty, to dlaczego ma kolor?

Zrozumienie właściwości fizycznych śniegu i lodu pomoże nam zrozumieć to zjawisko. Okazuje się, że lód nie jest przezroczysty, lecz półprzezroczysty, co oznacza, że fotony światła nie przechodzą przez materiał bezpośrednio, a jego cząsteczki zmieniają kierunek światła. W rezultacie droga fotonu światła zostaje zmieniona i opuszcza on lód w innym kierunku niż ten, w którym do niego wszedł. Wiedząc, że śnieg to nic innego jak zbiór maleńkich, powiązanych ze sobą kryształków lodu (o różnym kształcie i strukturze) - kiedy foton światła wnika w warstwę śniegu, przechodzi przez kryształek lodu na górze, który nieznacznie zmienia kierunek, wysyłając go do nowego kryształka lodu, który robi dokładnie to samo.

W istocie wszystkie te kryształki odbijają światło. Robią to samo ze wszystkimi częstotliwościami światła (czerwonym, pomarańczowym, żółtym, zielonym, niebieskim, indygo i fioletowym) tak, że „kolor” wszystkich częstotliwości połączonych w widmie widzialnym daje nam kolor biały, który widzimy w śniegu. Nasze oko „widzi" biel, gdy patrzymy na śnieg, ponieważ część padającego na niego światła jest rozproszona równomiernie na wszystkie spektralne kolory, a ponieważ białe światło składa się ze wszystkich kolorów w widmie widzialnym, widzimy białe płatki śniegu.

Nikt jednak nie widzi jednego płatka śniegu. Zwykle widzimy miliony, które pokrywają ziemię. Gdy światło uderza w śnieg leżący na ziemi, jest tak wiele miejsc, od których może się ono odbić, że żadna fala nie jest w całości pochłaniana lub odbijana.

Autor: 
Sarah Romero / Tłumaczenie: Julia Śliwak

Reklama