О том, почему снег именно белый, а не черный, синий, красный или какой-нибудь еще, каждый из нас задумывался хоть раз в жизни. Чаще всего вопрос «почему снег белый» задают дети родителям, но даже не все взрослые знают ответ на этот вопрос.
Чтобы понять, почему снег именно такого цвета, сперва нужно определится с понятием цвета вообще. Что такое цвет с точки зрения физики?
Нас окружает электромагнитное излучение, которое также называют электромагнитными волнами . Эти волны есть повсюду, но большая часть этих волн невидимы человеческому глазу.
Видимая же часть электромагнитного излучения воспринимается как цвет . С точки зрения науки, любой цвет — это волна электро-магнитного излучения, которая воспринимается человеческим зрением и преобразуется в цветовое ощущение.
Первоисточником электромагнитного излучения для нас является Солнце. Солнечные лучи, то есть волны, содержат в себе весь спектр видимого излучения, то есть все основные семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Сливаясь, цвета видимого спектра образуют белый цвет.
Одни предметы полностью поглощают световые волны — их мы видим черными , другие предметы пропускают солнечные лучи , то есть являются прозрачными . Это стекло, вода или лед.
Читали в свое время сказки про живую и мертвую воду? Тогда вам будет интересно узнать, что такое на самом деле с их помощью и многое, многое другое!
Знаете, чему равняется плотность морской воды и почему в ней легче плавать, чем в речной? Очень интересная информация находится , узнайте новое для себя!
Большинство же предметов в нашем мире часть лучей поглощают, а часть отражают. Для примера можно взять обычный лист с дерева зеленого цвета.
То, что лист зеленый говорит нам о том, что из видимого спектра солнечного излучения он отражает лучи зеленого света , а все остальные поглощает .
Оранжевый апельсин поглощает все лучи, кроме оранжевого, красный мак — все, кроме красного, и так далее.
Про снег можно сказать следующее — он отражает все лучи видимого спектра, поэтому мы видим его белым, то есть таким каким является для нас свет от Солнца.
Почему снег белого цвета, а не прозрачный? ^
И еще немного науки. Кто-то спросит, почему же снег все-таки белый, а не прозрачный. Снег ведь по сути своей вода, только в другом агрегатном состоянии.
Вода — это жидкость, лед — твердое тело, снег — рыхлое вещество, состоящее из отдельных кристаллов льда. Вода и лед прозрачны.
Но справедливости ради надо отметить, что в природе нет абсолютно прозрачных тел, как нет абсолютно черных и абсолютно белых тел . Даже стекло не абсолютно прозрачно.
Как бы то ни было, вода или лед имеют более или менее гладкую поверхность, что влияет на прохождение сквозь них солнечных лучей.
Проходя сквозь толщу гладкого льда, лучи не поглощаются и практически не преломляются, большая часть из них пропускается, а меньшая часть отражается от поверхности.
Снег же очень сильно отличается по своим свойствам ото льда, он рыхлый и совсем не гладкий .
Чтоб подробнее изучить свойства снега, достаточно рассмотреть снежинку. Каждая снежинка уникальна и имеет свой собственный рисунок.
Но общее у всех снежинок то, что они не гладкие, а состоят из множества граней, то есть мельчайших поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Масса снега состоит из множества таких снежинок, которые прикрепляются друг к другу. Падая на снежную поверхность, солнечный свет многократно преломляется и отражается от граней снежинок.
В конце концов большая часть видимого солнечного излучения отражается от снега. Причем, как уже было сказано, отражаются лучи всего видимого спектра, поэтому мы видим снег белым.
Снег можно сравнить с толченым стеклом или алмазами. Если представить себе огромную россыпь бриллиантов, то она тоже будет казаться нам белой, искрящейся.
Пожалуй, все замечали, что при ярком солнечном свете зимой поверхность снега искрится и переливается всеми цветами радуги.
Так вот, это падающий солнечный свет преломляется и распадается на отдельные спектральные цвета. Поэтому мы видим разноцветные искорки на белом снегу.
А Вы знаете, чему равняется и почему она отличается от температуры кипения пресной?
Что такое точка росы, насколько она важна и то, как ее можно рассчитать читайте , сохраните уют в Вашем доме!
Когда снег тает, образуется особый вид воды — талая. Как можно ее получить в домашних условиях, насколько она полезна для здоровья и как применяется читайте тут:
, это очень интересно!
Откуда берётся снег?
Зимой снег падает с неба в виде кристаллов льда.
Водный пар перемещается от земли до уровня атмосферы, образуя облака. Облака образуются в течение всего года, независимо от температуры.
Снег — это тот водяной пар, который в атмосфере замерзает в кристаллы льда. Иногда бывает, что одну снежинку формирует целых 200 крошечных кристаллов льда, сложенные вместе, они образуют снег.
Почему идёт снег зимой?
Когда в воздухе имеется минимальное количество влаги, а температура воздуха становится ниже температуры замерзания (0 градусов Цельсия или 32 градуса по Фаренгейту) и температура земли устойчиво находится ниже нуля, конечно же, на землю падает снег: не тяжёлые водяные капли дождя, а лёгкий белый снег снег достигнет земли.
Почему снег белый?
Снег фактически бесцветен. Видимый солнечный свет белый. Большинство натуральных материалов поглощают некоторый спектр солнечного света, это и придаёт им цвет. Из-за поглощающей способности. каждая вещь имеет свой цвет. Однако снег отражает большую часть солнечного света. Сложная структура снежных кристаллов приводит к бесчисленным крошечным поверхностям, которые эффективно отражают видимый свет. Мало солнечного света поглощается снегом (и поглощается равномерно по длинам волн видимого света), тем самым придавая снегу его белый цвет.
Какой формы кристаллы-снежинки?
Снег приходит в разных кристаллических формах. Часто снежинки изображаются как звёздные дентиты. Однако, снег имеет различные формы: это могут быть простые призмы, простые треугольники, полые колонны или похожие на папоротник веточки-кристаллы. Форма снежного кристалла часто слишком мала, чтобы увидеть невооруженным глазом. Исследователи используют фотомикроскоп для снежинок, чтобы задокументировать разные формы и типы снежинок.
Первым человеком, который успешно сфотографировал снежинки, был фермер Уилсон Бентли из штата Вермонт (США). Его так и прозвали Снежинка Бентли. После нескольких лет экспериментов с подключением микроскопов к сильфонной камере, в 1885 году Уилсону Бентли удалось захватить первую фотографию снежинки. Всего он сфотографировал более 5000 драгоценных снежинок.
Вопрос о том, почему снег белый, знаком каждому человеку с детства. Но не все дети, да и взрослые, знают правильный ответ, по какой причине маленькие снежинки именно а не синего или зеленого. Всем известно, что снег - это застывшая вода, точнее лед. Но так как лед является прозрачным и способен пропускать сквозь себя свет, то почему снежные сугробы, которые накрывают землю, далеко непрозрачные, а имеют весьма отчетливый цвет?
В прошлые века, когда еще не было столь развитых технологий, позволяющих изучать все природные процессы, ученые бились над вопросом о том, почему снег белый. Однако ответа так и не находили. Только лишь когда весь процесс сотворения снега от самого начала и до конца стал понятен, появились некоторые догадки о “белоснежном покрове”.
Все начинается с того, что под воздействиями теплого солнечного света вода из рек, озер и морей превращается в пар, и поднимается высоко в атмосферные слои, где преобладает вечная мерзлота. Пар, в свою очередь, обладая свойствами жидкой воды, из-за большой минусовой температуры начинает застывать и превращается в кристаллики льда. Это и есть снежинки, которые со временем готовы выпасть на землю. В большинстве своем, в тех местах, где тепло, льдинки выпадают в виде мокрых осадков, растаяв еще в воздухе.
Как образуется снег, теперь понятно, но почему, когда падает на землю, он вдруг становится белым?
Вопрос уместный, потому как снежинки и правда еще в воздухе обладают теми же пропускными свойствами света сквозь себя, что и лед. Но не следует забывать одно: грани хрусталиков расположены под хаотичными углами, что беспорядочно преломляет солнечный свет, и они не поглощают его, а пропускают дальше. И когда снежинки собираются в “белоснежное покрывало”, лучи солнца, преломляясь от одной снежинки к другой, проходят насквозь весь покров. Многие лучи отражаются в наши глаза, именно поэтому зачастую, когда смотришь на снег, приходится жмуриться. Солнечный свет слишком яркий для восприятия его не защищенными глазами.
Но не совсем правильно задавать вопрос о том, почему снег белый, ведь он не всегда “чистый”. Таким видят его люди лишь тогда, когда лучи солнечного света попадают на него. К примеру, на закате он может окраситься в розоватый оттенок, а в свете желтого фонаря может быть слегка так же как и в пасмурную погоду его оттенок бывает сероватым.
Возможны изменения цвета снега еще и в воздушных слоях, когда снежинки только начинают свое “падениена землю“. К примеру, различная пыльца от деревьев и цветов, пыль с засушливой земли поднимается и встречается с крупицами снега в воздушных потоках. Если такой снег не успевает растаять и сохраняется небольшим покровом, то его цвет обязательно будет с различными оттенками. В данных условиях спрашивать, почему снег белый, неуместно.
Однако снежинки - это не просто летящие хаотично вниз льдинки, которые по непонятным причинам решили накрыть землю “белым покрывалом”.
Главные свойства снега - это уберечь землю от холодов, накрыв толстым покрывалом. Да-да, именно согреть и сохранить урожай и почву от замерзания, казалось бы, парадоксально, но это правда. Он обладает плохой теплопроводностью, позволяющей ему сдерживать тепло, выходящее из земли, и создавать “тепловую подушку”. Не зря же строились иглу жителями крайнего севера. Лед, как и снег, хорошо держит тепло, создавая уникальные благоприятные условия для жизни.
Не стоит упускать из виду и то, что размер снежинок зависит от погодных условий за окном. Если достаточно холодно, то льдинки маленькие, почти незаметные. А если же светит солнышко и воздух не настолько холодный, то размеры снежинки могут достигать нескольких сантиметров. Так, в 1944 году в Москве выпали десятисантиметровые “крупицы льда”.
Зима – это не только период похолодания, но и время выпадения обильных осадков в виде снега. Белые снежинки, падающие с неба, на земле образуют обильный снежный покров. Каждый человек любит наблюдать это явление, но не каждый задается вопросом: «почему снег белый?». И для того, чтобы ответить на него, для начала определим; что собою представляет снег, и как он образуется, перед тем как попасть на поверхность земли.
Формирование снега начинается, когда мельчайшие капли воды в облаках соединяются с пылевыми частицами и замерзают. Образовавшиеся при этом кристаллики льда имеют шестиконечную форму, которая определена структурой молекулы воды (угол между лучами кристалла составляет шестьдесят градусов). Микроскопические льдинки притягиваются друг к другу и образуют хорошо нам известную снежинку. Размер каждой из них будет зависеть от температуры воздуха: чем теплее погода, тем крупнее будут хлопья снега (кстати, хочется отметить, что самая крупная снежинка была зарегистрирована в Монтане, США; она имела диаметр около 38 сантиметров). Вот теперь мы и узнали некоторые особенности образования этих белых атмосферных осадков.
А теперь рассмотрим вопрос о цвете снега. Его белизна – это неоспоримый факт. Для объяснения этого факта обратимся к такой точной науке, как физика. Из раздела оптики известно, что абсолютно белое тело – это материал, у которого коэффициент отражения лучей света равен единице. Так как снег имеет белую окраску, то согласно предыдущему утверждению, рассматриваемый нами объект исследования должен отражать электромагнитные волны света (интересно, что свет имеет как свойства электромагнитной волны, так и свойства элементарной частицы, названной в двадцатом веке «фотоном»). Но мы выяснили, что отдельная снежинка состоит из множества мельчайших кристаллов льда. Лед, в свою очередь, является прозрачным, так как превосходно пропускает через себя лучи света. Получается, что и снежинка должна быть прозрачной, но это на самом деле не так. Объяснение этому является тот факт, что снежинка представляет собой огромный набор прозрачных кристаллов льда, которые вместе дают такую способность, как отражение света всевозможных частот. Он отражается на границах раздела поверхностей между кристалликами льда и воздуха. Электромагнитные волны (свет), отразившись от снежинки, вызывает в наших глазах белое светоощущение. Вот так и объясняется тот факт, что снег имеет белую окраску.
Как выяснилось, объяснить белый цвет снега оказалось не так уж и сложно, достаточно было лишь знать некоторые законы из физики и химии, которые легко помогли нам понять строение снежинки, и суть света. Это в совокупности и дало нам ясное представление о сущности цветовой гаммы снега.
Думаю, у каждого был такой случай в жизни, когда, выйдя из мало освещенного помещения на улицу, приходилось щуриться, глядя на обильный покров белого снега. Так вот не забывайте, что он имеет способность отражать свет и его рассеивать, тем самым ослепляя нас.
При близком изучении отдельной снежинки можно увидеть, что она прозрачная. Но снег, который состоит из тысяч и тысяч прозрачных снежинок, имеет белый цвет. Как так получается?
Дело в том, что свет имеет различную длину волны. Каждой длине волны соответствует свой цвет. Распределение цветов по длинам волн можно посмотреть на картинке ниже.
Одни материалы могут поглощать волны определенной волны, а другие их отражают. Именно поэтому предметы имеют различные цвета. Например, некоторые материалы отражают короткие волны синего цвета, а волны длиннее поглощаются, поэтому мы видим предмет синего цвета. Другие материалы имеют красный цвет, так как отражают только длину волны, характерную красному цвету. Материал, отражающий все падающие на него волны, будет обладать белым цветом, а материал, который поглощает все волны, будет выглядеть черным.
Снег, как известно, — это замерзшая вода. Если посмотреть на воду, то можно убедиться, что она прозрачная, а это значит, что световые волны проходят сквозь нее. Поэтому нет ничего удивительного в том, что и снежинка прозрачная. Если пропустить луч света через одну снежинку, он не отразится, зато, пройдя сквозь мельчайшие кристаллы льда, преломится под углом. Не зря говорят: «нет двух одинаковых снежинок», ведь все они имеют разнообразную и неповторимую форму. При попадании луча на другую снежинку он опять преломится под каким-либо углом, затем ещё и ещё и так до тех пор, пока не попадет к нам на сетчатку, а наш мозг интерпретирует полученную информацию как белый цвет.
Только что выпавший и не содержащий примесей снег преломляет световые волны до тех пор, пока они не отразятся обратно, поэтому он и кажется абсолютно белым. Но иногда даже на чистом снеге можно заметить некоторый синеватый оттенок. В этом случае всё зависит от плотности выпавшего снега (если исключить наличие примесей). Если он достаточно рыхлый, то длинные световые волны проникают в него чуть глубже, в то время как короткие, преимущественно синего цвета, остаются на поверхности. Их мы как раз и наблюдаем.
Иллюстрация: depositphotos.com
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .
