Ледниковый лед и замерзшие озера кажутся голубыми, а сосульки и лед из морозильника - чистыми. Почему синий лед? Быстрый ответ заключается в том, что это потому, что воды поглощает другие цвета спектртак что тот, который отражается от твоих глаз, синий. Чтобы понять, почему вам нужно понять, как свет взаимодействует с водой и льдом.
Ключевые выводы: почему лед голубой
- Лед кажется синим, потому что вода бирюзово-синего цвета.
- Цвет льда углубляется с увеличением толщины и чистоты.
- Лед, который кажется белым, часто содержит много пузырьков воздуха, трещин или взвешенных частиц.
Почему вода и лед синие
В жидкой и твердой форме вода (H2О) молекулы поглощают красный и желтый свет, поэтому отраженный свет синий. Кислородно-водородная связь (связь О-Н) растягивается в ответ на поступающую энергию света, поглощая энергию в красной части спектра. Поглощенная энергия заставляет молекулы воды вибрировать, что может заставить воду поглощать оранжевый, желтый и зеленый свет. Коротковолновый синий свет и фиолетовый свет остаются. Ледниковый лед кажется более бирюзовым, чем синим, потому что водородная связь внутри льда смещает спектр поглощения льда к более низкой энергии, делая его зеленее, чем жидкая вода.
Снег и лед, который содержит пузыри или много трещин казаться белым потому что зерна и грани рассеивают свет назад к зрителю, а не позволяют ему проникать в воду.
Пока прозрачные кубики льда или сосульки могут быть свободны от газов, которые рассеивают свет, они кажутся бесцветными, а не голубыми. Почему? Это потому, что цвет слишком бледно-синий, чтобы вы могли его зарегистрировать. Подумай о цвете чая. Чай в чашке темно окрашен, но если вы выплесните небольшое количество на стол, жидкость станет бледной. Требуется много воды, чтобы произвести заметный цвет. Чем плотнее молекулы воды или чем длиннее путь через них, тем больше красных фотонов поглощается, оставляя свет, который в основном синий.
Ледниковый Голубой Лед
Ледниковый лед начинается как белый снег. По мере падения снега слои под ним сжимаются, образуя ледник. Давление сжимает пузырьки воздуха и недостатки, образуя крупные кристаллы льда, которые пропускают свет. Верхний слой ледника может казаться белым как от снегопада, так и от трещин и выветривания льда. Лицо ледника может казаться белым там, где оно выветрилось или где свет отражается от поверхности.
Заблуждение о том, почему лед голубой
Некоторые люди думают, что лед голубой по той же причине, что и небо голубое, Рэлеевское рассеяние. Рэлеевское рассеяние происходит, когда свет рассеивается частицами, меньшими, чем длина волны излучения. Вода и лед синие, потому что молекулы воды избирательно абсорбировать красная часть видимого спектра, а не потому, что молекулы разброс другие длины волн. По сути, лед кажется синим, потому что является синий.
Посмотри на голубой лед для себя
Хотя у вас может не быть возможности наблюдать за ледником воочию, один из способов сделать синий лед - это неоднократно засунуть палку в снег, чтобы сжать хлопья. Если у вас достаточно снега, вы можете построить иглу. Когда вы сидите внутри, вы увидите синий цвет. Вы также можете увидеть синий лед, если вырежете кусок льда из чистого замерзшего озера или пруда.
Источник
- Браун, Чарльз Л.; Сергей Н. Смирнов (1993). «Почему вода голубая?». J. Химреагент общеобразовательный. 70 (8): 612. DOI:10,1021 / ed070p612