Чому сніг білий?

Всім відомо, що вода та лід прозорі. Чому ж сніг, що складається з тих самих молекул, - білого кольору?

Виявляється, вся справа у їхній внутрішній структурі. З курсу фізики ми пам'ятаємо, що вода може перебувати у трьох агрегатних станах — рідкому, твердому та газоподібному. Коли вода знаходиться в рідкому стані, вона прозора, тому що світло видимої частини спектра більшою мірою проходить крізь неї, не поглинаючись. Тому вода здається нам прозорою – адже молекули води поглинають хвилі видимої частини спектру дуже слабко.

Але на поглинання світла впливають як фізичні властивості речовини, а й структура, у якій розташовані його молекули. При замерзанні вода утворює монокристал, у якому всі молекули жорстко закріплені у вузлах кристалічних ґрат, повністю повторюючи структуру до меж кристала. Через це світло проходить через лід, зазнаючи невеликої кількості відображень і заломлень, тому воно для нас також прозоре, хоча й має подекуди каламутні вкраплення.

А що ж із снігом? Він також утворений водою у твердому стані, але складається з безлічі найдрібніших кристаликів льоду. Світло, потрапляючи на ці кристали, розсіюється і заломлюється на гранях кристалів багаторазово, поділяючись на спектр, як при попаданні на призму. Цей процес відбувається одночасно на величезній кількості сніжинок і частина розсіяного світла від кожної з них потрапить у око спостерігача. А через те, що білий колір - це сукупність всіх довжин хвиль видимого спектру, то очі очікують суму безлічі відбитих променів різних довжин хвиль, тобто. білий колір.

Але сніг не завжди буває білим. Часто можна побачити голубуватий відтінок снігу.Це з тим, що вода поглинає трохи більше червоного випромінювання електромагнітного спектра, ніж фіолетового. Тобто в наше око при відображенні від снігу потрапляє трохи більше синього світла і ми бачимо його блакитним.

чому сніг білий
презентація до уроку з фізики (8 клас) на тему

Коли цього року сніг пішов уперше, на вулиці все стало білим. Ми з подругою пішли гуляти, і тоді я задумалася, а чому сніг білий, а не якогось іншого кольору. Я вирішила провести дослідницьку роботу та відповісти на своє запитання.

Що таке сніг, насправді? Це замерзла вода, шестигранні крижинки. А вода та лід безбарвні. Чому тоді білий сніг? Лід залишається безбарвним, тому що пропускає через себе весь сонячний промінь. Та й кожна сніжинка пропускала б через себе весь світ і не мала б кольору. Але сніжинки зазвичай падають одна на одну у безладному русі. А вже разом вони стають непрозорими, а білими.

Щоб розібратися, чому сніг білого кольору, чому він відбиває промені сонця, нам треба подивитися на склад снігу. Сніг утворюється зі сніжинок, а сніжинки – з величезної кількості кристалів. Ці кристали не гладкі, а з гранями. У цьому й криється відповідь на наше запитання, чому сніг білий. Саме від граней відбивається сонячне світло.

Вода в атмосфері - це пара, вона замерзає і утворюються прозорі кристалики. Від руху повітря кристали вільно переміщаються то вгору, то вниз. У цьому хаотичному русі кристали з'єднуються один з одним. І коли, нарешті, збирається дуже багато кристалів разом, тоді вони починають падати на землю вже у вигляді звичних нам сніжинок.

Виходить, колір снігу білий, тому що і світло сонця, яке він відбиває, є білим.Подумайте, якби промінь сонця став зеленим або жовтим, тоді і колір снігу був таким самим. Напевно, багато хто помічав, що під час сходу сонця, нам здається, що промені сонця стають рожевими, от і сніг у цей момент бачиться нам рожевим.

Чи буває сніг іншого кольору

Хто може дати ствердну відповідь на це безглузде запитання?! Не відкидайте одразу цю ідею. Насправді траплялося й таке, що випадав кольоровий сніг. Наприклад, колись Чарльз Дарвін описав один такий випадок. Справа була під час однієї його експедиції. Подивившись на копита мулів, Ч. Дарвін побачив, що вони вкрилися червоними плямами. Це сталося, коли мули пройшлися снігом. Виявилося, що червоний сніг утворився від присутності в повітрі пилку червоного кольору, коли почав падати сніг.

Досвід «Чому сніг білий?»

Попередньо на вулиці я розглянула сніжинки через мікроскоп і побачила, що вони складаються із тоненьких прозорих кристаликів льоду.

А якщо кожна сніжинка прозора, тоді як із таких, ледь помітних крижаних зірочок виходить білий колір у снігу? Якщо сніжинки схожі на маленькі крижинки, то мені знадобиться тонкий лід. Але його використовувати у теплій кімнаті я не можу (розтане). Тоді я замінила його на плівку (вона також тонка, прозора, гладка).

Я спробувала скласти «крижинку» у кілька шарів. Вона стала не зовсім прозорою, але все-таки через неї видно колір паперу. Якщо сніжинки дуже маленькі, тоді "крижинку" потрібно розділити на багато маленьких крижаних сніжинок. Я розрізала плівку на дрібні шматочки. Далі отримані шматочки зібрала разом у купку.

З'явився білий колір. Якщо взяти пінцетом один шматочок плівки, він прозорий.Він такий самий прозорий, як і великий аркуш на початку досвіду, а коли я його поклала разом з іншими в купку, то він здається білим.

Висновок: Прозора тонка крижинка пропускає багато променів світла, а відбиває мало, а коли маленькі «кристаліки» (сніжинки) склали безладно, у кілька шарів, то вони стали погано пропускати світло, під ними вже не видно кольору паперу, але зате стали краще відбивати світло у різні боки.