Zakaj je sneg bel, če je voda bistra? Večina nas prepozna, da je voda v čisti obliki brezbarvna. Nečistoče, kot je blato v reki, omogočajo vodi, da prevzame številne druge odtenke. Sneg lahko prevzeti druge odtenke tudi glede na določene pogoje. Na primer, barva snega, ko se stisne, lahko dobi modri odtenek. To je pogosto v modrem ledeniku. Kljub temu se sneg najpogosteje zdi bel in znanost nam pove, zakaj.
Različne barve snega
Modra in bela nista edini barvi snega ali ledu. Alge lahko rastejo na snegu, zaradi česar so videti bolj rdeče, oranžne ali zelene. Nečistoče v snegu bo videti kot drugačna barva, kot rumena ali rjave barve. Umazanija in naplavine ob cesti lahko sneg postanejo siv ali črn.
Anatomija snežinke
Razumevanje fizikalnih lastnosti snega in ledu nam pomaga razumeti barvo snega. Sneg je drobni ledeni kristali zlepljena skupaj. Če bi sam pogledal en leden kristal, bi videl, da je jasno, a sneg je drugačen. Ko nastane sneg, se nabere na stotine drobnih ledenih kristalov, ki tvorijo snežinke, ki jih poznamo. Plasti snega na tleh so večinoma zračni prostor, saj veliko zraka napolni v žepih med puhastimi snežinkami.
Lastnosti svetlobe in snega
Odsevna svetloba zato na prvem mestu vidimo sneg. Vidna luč od sonca sestavlja niz valovnih dolžin svetlobe, ki si jih naše oči razlagajo kot različne oblike in barve. Ko svetloba nekaj zadene, se različne valovne dolžine absorbirajo ali odbijejo nazaj v naše oči. Ko sneg pada skozi ozračje, da pristane na tleh, se svetloba odbija s površine ledenih kristalov, ki imajo več plati ali "obrazov". Nekaj svetlobe ki zadene sneg, se enakomerno razprši v vse spektralne barve, in ker belo svetlobo sestavljajo vse barve v vidnem spektru, naše oči zaznavajo belo snežinke.
Nihče ne naenkrat vidi ene snežinke. Običajno vidimo ogromne milijone snežink, ki plazijo po tleh. Ko svetloba zadene sneg na tla, je toliko lokacij, da se svetloba odraža, da se nobena valovna dolžina ne absorbira ali odbija. Zato se bo večina bele svetlobe, ki je udarila po snegu, odbila nazaj kot bela svetloba, zato beli sneg zaznavamo tudi na tleh.
Sneg je drobni ledeni kristali, led pa prosojen, ni prozoren kot okenska plošča. Svetloba ne more zlahka preiti led in spreminja smer ali se odbija od kotov notranjih površin. Ker svetloba odbija od kristala naprej in nazaj, se nekaj svetlobe odbija, nekaj pa absorbira. Na milijone ledenih kristalov, ki odbijajo, odbijajo in absorbirajo svetlobo v plasti snega, vodijo do nevtralnih tal. To pomeni, da ni prednost, da se ena stran vidnega spektra (rdeča) ali druga (vijolična) absorbira ali odbija, in vse, kar se odbija, doda belo barvo.
Barva ledenikov
Gorovci ledu, ki nastanejo z nabiranjem in zbijanjem snega, so ledeniki pogosto videti modra in ne bela. Medtem ko nakopičeni sneg vsebuje veliko zraka, ki ločuje snežinke, so ledeniki različni, ker ledeniški led ni enak snegu. Snežinke se kopičijo in se nabirajo skupaj, da tvorijo trdno in gibljivo plast ledu. Velik del zraka se iztisne iz ledene plasti.
Ko vstopi v globoke plasti ledu, se svetloba upogne, zaradi česar se vse več rdečega konca spektra absorbira. Ko se rdeče valovne dolžine absorbirajo, postajajo modre valovne dolžine bolj na voljo, da se odsevajo nazaj v vaše oči. Tako bo barva ledeniškega ledu potem postala modra.
Poskusi, projekti in lekcije
Super ne manjka projekti za znanost o snegu in poskusi, ki so na voljo za učitelje in učence. Poleg tega je čudovit načrt lekcije o razmerju med snegom in svetlobo na voljo v Osrednja knjižnica fizike. Z le minimalnimi pripravami lahko vsak poskus opravi na snegu. Poskus je bil modeliran po enem, ki ga je zaključil Benjamin Franklin.