Prečo je Snehulienka?

Manuel Sulzer / Getty Images

Prečo je sneh biely, ak je voda čistá? Väčšina z nás uznáva, že voda v čistej forme je bezfarebná. Nečistoty ako bahno v rieke umožňujú vode nadobudnúť viacero iných odtieňov. Sneh môže získať iné odtiene tiež v závislosti od určitých podmienok. Napríklad farba snehu po zhutnení môže nadobudnúť modrý odtieň. To je bežné v modrom ľade ľadovcov. Napriek tomu sa sneh najčastejšie javí ako biely a veda nám hovorí prečo.

Pestré farby snehu

Modrá a biela nie sú jediné farby snehu alebo ľadu. Riasy môžu rásť na snehu, takže vyzerajú viac červené, oranžové alebo zelené. Nečistoty v snehu to bude vyzerať ako iná farba, napr žltá alebo hnedá. Nečistoty a nečistoty v blízkosti cesty môžu spôsobiť, že sneh bude sivý alebo čierny.

Anatómia snehovej vločky

Pochopenie fyzikálnych vlastností snehu a ľadu nám pomáha pochopiť farbu snehu. Sneh sú malé kryštáliky ľadu zlepené spolu. Ak by ste sa pozreli na jediný ľadový kryštál sám o sebe, videli by ste, že je jasný, ale sneh je iný. Keď sa tvorí sneh, nahromadia sa stovky drobných ľadových kryštálikov, aby vytvorili snehové vločky, ktoré poznáme. Vrstvy snehu na zemi sú väčšinou vzdušný priestor, pretože veľa vzduchu napĺňa vrecká medzi nadýchanými snehovými vločkami.

Vlastnosti svetla a snehu

Odrazené svetlo je dôvod, prečo v prvom rade vidíme sneh. Viditeľné svetlo zo slnka sa skladá zo série vlnových dĺžok svetla, ktoré naše oči interpretujú ako rôzne tvary a farby. Keď svetlo na niečo dopadne, rôzne vlnové dĺžky sa absorbujú alebo odrazia späť do našich očí. Keď sneh padá cez atmosféru a pristáva na zemi, svetlo sa odráža od povrchu ľadových kryštálikov, ktoré majú viacero faziet alebo „tvárí“. Časť svetla, ktoré dopadá na sneh, sa rovnomerne rozptýli do všetkých spektrálnych farieb, a keďže biele svetlo pozostáva zo všetkých farieb vo viditeľnom spektre, naše oči vnímajú biele snehové vločky.

Nikto nevidí jednu snehovú vločku naraz. Zvyčajne vidíme obrovské milióny snehových vločiek, ktoré vrstvia zem. Keď svetlo dopadá na sneh na zemi, existuje toľko miest, kde sa svetlo môže odrážať, že žiadna jednotlivá vlnová dĺžka nie je konzistentne absorbovaná alebo odrazená. Preto sa väčšina bieleho svetla zo slnka dopadajúceho na sneh odrazí späť ako biele svetlo, takže biely sneh vnímame aj na zemi.

Sneh sú drobné kryštáliky ľadu a ľad je priesvitný, nie priehľadný ako okenná tabuľa. Svetlo nemôže ľahko prechádzať ľadom a mení smery alebo sa odráža od uhlov vnútorných povrchov. Pretože svetlo sa v kryštáli odráža tam a späť, časť svetla sa odráža a časť je absorbovaná. Milióny ľadových kryštálov odrážajúcich sa, odrážajúcich a absorbujúcich svetlo vo vrstve snehu vedú k neutrálnej pôde. To znamená, že nie je preferované, aby sa jedna strana viditeľného spektra (červená) alebo druhá (fialová) absorbovala alebo odrážala, a všetko to poskakovanie vytvára bielu.

Farba ľadovcov

Hory ľadu vytvorené nahromadením a zhutnením snehu, často vyzerajú ľadovce skôr modrá ako biela . Zatiaľ čo nahromadený sneh obsahuje veľa vzduchu oddeľujúceho snehové vločky, ľadovce sú iné, pretože ľadovcový ľad nie je to isté ako sneh. Snehové vločky sa hromadia a zhromažďujú sa, aby vytvorili pevnú a pohyblivú vrstvu ľadu. Veľká časť vzduchu sa vytlačí z ľadovej vrstvy.

Svetlo sa ohýba, keď vstupuje do hlbokých vrstiev ľadu, čo spôsobuje, že sa absorbuje stále viac a viac červeného konca spektra. Keď sa červené vlnové dĺžky absorbujú, modré vlnové dĺžky sa stanú dostupnejšie na odraz späť do vašich očí. Farba ľadovca sa tak potom bude javiť ako modrá.

Experimenty, projekty a lekcie

O úžasné nie je núdza projekty vedy o snehu a experimenty dostupné pre pedagógov a študentov. Okrem toho sa v knihe nachádza úžasný plán lekcií o vzťahu medzi snehom a svetlom Ústredná fyzikálna knižnica . Len s minimálnou prípravou môže tento experiment na snehu absolvovať každý. Experiment bol modelovaný podľa experimentu, ktorý dokončil Benjamin Franklin.