En af grundene til, at vi alle elsker sne, er, at den dækker alt i et "rent" hvidt tæppe. Vi taler endda om sne i disse termer:Vejrudsigter siger, at vi får "nogle af de hvide ting, "og hver december vil du sandsynligvis høre sangen" White Christmas "igen og igen. Sne ville ikke være sne, hvis den ikke var hvid. Men det virker underligt, at sneen overhovedet er hvid, da det bare er en flok iskrystaller, der hænger sammen. Så hvor får den sin karakteristiske farve?
For at forstå, hvor hvidheden kommer fra, vi skal sikkerhedskopiere og se på, hvorfor forskellige ting i første omgang har forskellige farver. Synligt lys består af mange forskellige lysfrekvenser. Vores øjne registrerer disse frekvenser som forskellige farver. Forskellige objekter har forskellige farver, fordi partiklerne, der udgør objektet, har forskellige vibrationsfrekvenser . I bund og grund, partikelens elektroner vil vibrere en vis mængde som reaktion på energi, afhængig af energiens frekvens. I tilfælde af lysenergi, molekylerne og atomer absorberer en vis mængde lysenergi afhængigt af lysets frekvens og udsender derefter denne absorberede energi som varme. Det betyder, at genstande absorberer bestemte lysfrekvenser mere end andre.
Et par ting kan ske med de lysfrekvenser, der ikke absorberes. I nogle materialer, når en partikel slipper fotoner tilbage, de fortsætter med at passere igennem til den næste partikel. I dette tilfælde, lys bevæger sig hele vejen gennem materialet, så materialet er klart. I de fleste faste materialer, partiklerne genudsender de fleste af de uabsorberede fotoner ud af materialet, så intet lys, eller meget lidt lys, passerer igennem og objektet er uigennemsigtig . Farven på et uigennemsigtigt objekt er blot kombinationen af den lysenergi, som objektets partikler ikke absorberede.
Nu er vi klar til at vende tilbage til vores spørgsmål. Da sne er frosset vand, og vi kender alle det frosne vand, fri for urenheder, er klar, hvorfor har sne en karakteristisk farve? For at forstå dette, vi skal se på et stykke is. Is er det ikke gennemsigtig ; det er faktisk gennemsigtig . Det betyder, at lysfotoner ikke passerer lige igennem materialet på en direkte vej; snarere ændrer materialets partikler lysets retning. Dette sker, fordi afstanden mellem nogle atomer i isens molekylære struktur er tæt på højden af lysbølgelængder, hvilket betyder, at lysfotoner vil interagere med strukturerne. Resultatet er, at lysfotons vej ændres, og den forlader isen i en anden retning, end den kom ind i isen.
Sne er en hel flok individuelle iskrystaller arrangeret sammen. Når en let foton kommer ind i et lag sne, den går gennem en iskrystal på toppen, som ændrer retning lidt og sender den videre til en ny iskrystal, som gør det samme. I bund og grund, alle krystaller hopper lyset rundt omkring, så det kommer lige ud af snebunken. Det gør det samme med alle de forskellige lysfrekvenser, så alle lysfarver hopper tilbage ud. "Farven" på alle frekvenserne i det synlige spektrum kombineret i lige stor mål er hvid, så det er den farve, vi ser i sne, mens det ikke er den farve, vi ser i de enkelte iskrystaller, der danner sne. Og ja, sne kan se mindre hvid ud, hvis den er i skygge, eller hvis sollyset rammer den på en bestemt måde, eller hvis nabohunden sker på den, som det nationale center for atmosfærisk forskning minder os om.
For meget mere information om sne, is og alt koldt, se de følgende links.
Oprindeligt udgivet:30. nov. 2000
Sidste artikelHvad forårsager Petrichor,
Næste artikelHvorfor er broer is før resten af motorvejen?