Warum ist schneeweiß, wenn das Wasser klar ist? Die meisten von uns erkennen, dass Wasser in reiner Form farblos ist. Verunreinigungen wie Schlamm in einem Fluss lassen Wasser mehrere andere Farbtöne annehmen. Schnee kann andere Farben annehmen auch, abhängig von bestimmten Bedingungen. Zum Beispiel kann die Farbe des Schnees, wenn er verdichtet wird, einen blauen Farbton annehmen. Dies ist im blauen Eis der Gletscher üblich. Trotzdem erscheint Schnee meistens weiß, und die Wissenschaft sagt uns warum.
Abwechslungsreiche Farben des Schnees
Blau und Weiß sind nicht die einzigen Farben von Schnee oder Eis. Algen können auf Schnee wachsen und ihn roter, orange oder grün erscheinen lassen. Verunreinigungen im Schnee wird es als eine andere Farbe erscheinen, wie Gelb oder braun. Schmutz und Ablagerungen in der Nähe einer Straße können den Schnee grau oder schwarz erscheinen lassen.
Anatomie einer Schneeflocke
Das Verständnis der physikalischen Eigenschaften von Schnee und Eis hilft uns, die Farbe des Schnees zu verstehen.
Schnee ist winzige Eiskristalle zusammenkleben. Wenn Sie sich einen einzelnen Eiskristall selbst ansehen würden, würden Sie sehen, dass er klar ist, aber Schnee anders ist. Wenn sich Schnee bildet, sammeln sich Hunderte winziger Eiskristalle an, um die uns bekannten Schneeflocken zu bilden. Schneeschichten auf dem Boden sind meistens Lufträume, da viel Luft in die Taschen zwischen flauschigen Schneeflocken füllt.Eigenschaften von Licht und Schnee
Reflektiertes Licht ist der Grund, warum wir überhaupt Schnee sehen. Sichtbares Licht from the sun besteht aus einer Reihe von Wellenlängen des Lichts, die unsere Augen als unterschiedliche Formen und Farben interpretieren. Wenn Licht auf etwas trifft, werden verschiedene Wellenlängen absorbiert oder zu unseren Augen zurückreflektiert. Wenn Schnee durch die Atmosphäre fällt, um auf dem Boden zu landen, wird Licht von der Oberfläche der Eiskristalle reflektiert, die mehrere Facetten oder "Gesichter" haben. Ein Teil des Lichts Das auf Schnee treffende Licht wird gleichmäßig in alle Spektralfarben zurückgestreut, und da weißes Licht aus allen Farben im sichtbaren Spektrum besteht, nehmen unsere Augen Weiß wahr Schneeflocken.
Niemand sieht jeweils eine Schneeflocke. Normalerweise sehen wir riesige Millionen Schneeflocken auf dem Boden. Wenn Licht auf den Schnee am Boden trifft, gibt es so viele Orte, an denen Licht reflektiert werden kann, dass keine einzelne Wellenlänge konstant absorbiert oder reflektiert wird. Daher wird das meiste weiße Licht der Sonne, das auf den Schnee trifft, als weißes Licht reflektiert, sodass wir auch weißen Schnee auf dem Boden wahrnehmen.
Schnee besteht aus winzigen Eiskristallen, und Eis ist durchscheinend und nicht transparent wie eine Fensterscheibe. Licht kann nicht leicht durch Eis hindurchtreten und ändert die Richtung oder reflektiert die Winkel der Innenflächen. Da das Licht im Kristall hin und her reflektiert wird, wird ein Teil des Lichts reflektiert und ein Teil absorbiert. Die Millionen von Eiskristallen, die in einer Schneeschicht reflektieren, reflektieren und absorbieren, führen zu neutralem Boden. Das heißt, es gibt keine Präferenz dafür, dass eine Seite des sichtbaren Spektrums (rot) oder die andere (violett) absorbiert oder reflektiert wird, und all das Aufprallen summiert sich zu Weiß.
Die Farbe der Gletscher
Eisberge, die durch Ansammlung und Verdichtung von Schnee gebildet werden, sehen Gletscher oft aus blau statt weiß. Während angesammelter Schnee viel Luft enthält, die die Schneeflocken trennt, unterscheiden sich die Gletscher, da Gletschereis nicht mit Schnee identisch ist. Schneeflocken sammeln sich an und werden zu einer festen und beweglichen Eisschicht zusammengepackt. Ein Großteil der Luft wird aus der Eisschicht herausgedrückt.
Licht biegt sich, wenn es in tiefe Eisschichten eindringt, wodurch immer mehr rote Enden des Spektrums absorbiert werden. Wenn rote Wellenlängen absorbiert werden, werden blaue Wellenlängen verfügbarer, um zu Ihren Augen zurück zu reflektieren. Somit erscheint die Farbe des Gletschereises dann blau.
Experimente, Projekte und Lektionen
Es gibt keinen Mangel an fantastisch schneewissenschaftliche Projekte und Experimente für Pädagogen und Studenten. Darüber hinaus findet sich in der ein wunderbarer Unterrichtsplan über die Beziehung zwischen Schnee und Licht Physik-Zentralbibliothek. Mit nur minimaler Vorbereitung kann jeder dieses Experiment auf Schnee durchführen. Das Experiment wurde nach einem von Benjamin Franklin abgeschlossenen Experiment modelliert.