Warum ist Eisblau?

Gletschereis und gefrorene Seen erscheinen blau, Eiszapfen und Eis aus Ihrem Gefrierschrank erscheinen jedoch klar. Warum ist Eisblau? Die schnelle Antwort ist, dass es daran liegt Wasser absorbiert andere Farben der SpektrumDerjenige, der sich in deinen Augen widerspiegelt, ist blau. Um zu verstehen, warum Sie verstehen müssen, wie Licht mit Wasser und Eis interagiert.

Wichtige Imbissbuden: Warum Eis blau ist

Sowohl in flüssiger als auch in fester Form ist Wasser (H.₂O) Moleküle absorbieren rotes und gelbes Licht, so dass das reflektierte Licht blau ist. Die Sauerstoff-Wasserstoff-Bindung (O-H-Bindung) erstreckt sich als Reaktion auf die vom Licht einfallende Energie und absorbiert Energie im roten Teil des Spektrums. Absorbierte Energie bewirkt, dass Wassermoleküle vibrieren, was dazu führen kann, dass Wasser orangefarbenes, gelbes und grünes Licht absorbiert. Kurzwelliges blaues Licht und violettes Licht bleiben erhalten. Gletschereis erscheint eher türkis als blau, da Wasserstoffbrücken innerhalb des Eises das Absorptionsspektrum des Eises auf eine niedrigere Energie verschieben und es grüner als flüssiges Wasser machen.

Schnee und Eis, die Blasen oder viele Brüche enthalten erscheinen weiß weil die Körner und Facetten das Licht zurück zum Betrachter streuen, anstatt es in das Wasser eindringen zu lassen.

Während klare Eiswürfel oder Eiszapfen können frei von den Gasen sein, die Licht streuen, sie erscheinen eher farblos als blau. Warum? Dies liegt daran, dass die Farbe zu blassblau ist, als dass Sie die Farbe registrieren könnten. Denken Sie an die Farbe des Tees. Tee in einer Tasse ist dunkel gefärbt, aber wenn Sie eine kleine Menge auf die Theke spritzen, ist die Flüssigkeit blass. Es braucht viel Wasser, um eine wahrnehmbare Farbe zu erzeugen. Je dichter die Wassermoleküle sind oder je länger der Weg durch sie ist, desto mehr rote Photonen werden absorbiert und hinterlassen Licht, das größtenteils blau ist.

Gletschereis beginnt als weißer Schnee. Wenn mehr Schnee fällt, werden die darunter liegenden Schichten zusammengedrückt und bilden einen Gletscher. Der Druck drückt die Luftblasen und Unvollkommenheiten heraus und bildet große Eiskristalle, die eine Lichtdurchlässigkeit ermöglichen. Die oberste Schicht eines Gletschers kann entweder durch Schneefall oder durch Brüche und Verwitterung des Eises weiß erscheinen. Das Gletschergesicht kann dort weiß erscheinen, wo es verwittert ist oder wo Licht von der Oberfläche reflektiert wird.

Einige Leute denken, dass Eis aus dem gleichen Grund blau ist wie der Himmel, Rayleigh-Streuung. Rayleigh-Streuung tritt auf, wenn Licht von Partikeln gestreut wird, die kleiner als die Wellenlänge der Strahlung sind. Wasser und Eis sind blau, weil Wassermoleküle selektiv absorbieren der rote Teil des sichtbaren Spektrums, nicht weil die Moleküle streuen die anderen Wellenlängen. In der Tat erscheint Eis blau, weil es ist Blau.

Während Sie möglicherweise nicht die Möglichkeit haben, einen Gletscher aus erster Hand zu beobachten, besteht eine Möglichkeit, blaues Eis herzustellen, darin, wiederholt einen Stock in den Schnee zu stecken, um die Flocken zu komprimieren. Wenn Sie genug Schnee haben, können Sie ein Iglu bauen. Wenn Sie drinnen sitzen, sehen Sie die blaue Farbe. Sie können auch blaues Eis sehen, wenn Sie einen Eisblock aus einem sauberen gefrorenen See oder Teich schneiden.

• Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Warum ist Wasser blau?" J. J. Chem. Educ. 70 (8): 612. doi:10.1021 / ed070p612