Dlaczego śnieg jest biały?

Trudne pytanie Jest wiele pytań, które wydają się być trywialnymi, ale po chwili zastanowienia, udzielenie odpowiedzi nie jest rzeczą łatwą i prostą. „Dlaczego śnieg jest biały?” – to właśnie jedno z takich pytań. W naszej szkole zadaliśmy je 100 uczniom z klas I i II. Tylko 20 osób udzieliło poprawnej odpowiedzi. 26 uczniów podało błędne tłumaczenie. 54 osoby nie umiały wyjaśnić dlaczego śnieg jest biały. Padały odpowiedzi: „bo to jest”, „bo nie jest czarny”…

Aby udzielić pełniej odpowiedzi na pytanie „dlaczego śnieg jest biały”, zastanówmy się najpierw czym jest śnieg i czym jest barwa biała. Pozwoli nam to na pełne wyjaśnienie problemu.

Śnieg to opad atmosferyczny w postaci kryształków lodu o kształtach głównie sześcioramiennych gwiazdek, które łącząc się ze sobą tworzą płatki śniegu, o wielkości do kilku centymetrów. Po opadnięciu na ziemię tworzy porowatą pokrywę śnieżną o niewielkiej gęstości także zwaną śniegiem. Śnieg powstaje, gdy w chmurach para wodna krystalizuje, tworząc kryształy lodu.

Światło to widzialne promieniowanie elektromagnetyczne Światło to widzialne promieniowanie elektromagnetyczne. Różne kolory odpowiadają różnym długościom fali świetlnej. Białe światło słoneczne jest mieszaniną świateł o różnych kolorach: czerwonego, pomarańczowego, żółtego, zielonego, niebieskiego i fioletowego. Odkrył to Newton w 1666 roku. Ciała są kolorowe dlatego, że część tych kolorów odbijają, a część absorbują. Są jednak substancje, które odbijają prawie całe światło, które na nie pada. Taką własność mają substancje białe. Przy nakładaniu się świateł o różnej długości fali kolory podstawowe to czerwony, zielony i niebieski. Wszystkie trzy razem dają światło białe.

To dlaczego śnieg jest biały? Śnieg jest biały, ale przyczyną nie jest jakikolwiek barwnik. Śnieg składa się z wielu bezbarwnych, prawie całkowicie przeźroczystych kryształków lodu. Barwa śniegu jest wynikiem budowy kryształków. Światło padające na kryształki lodu ulega wielokrotnemu odbiciu i załamaniu. Każdy kryształek lodu odbija w różne strony (czyli rozprasza) wszystkie barwy prawie jednakowo silnie, a złożenie tych barw wywołuje w oku wrażenie światła białego. Fakt ten sprawia, że widzimy śnieg jako biały.

Światło niebieskie jest trochę bardziej rozpraszane niż światło o barwie czerwonej. Właśnie z tego powodu śnieg ma odcień niebieski.

Śnieg, cukier, sól Śnieg jest biały z tego samego powodu, z jakiego biały jest cukier, sól czy papier. Cukier w cukierniczce, sól wydaje się biała. Gdy kryształków cukru, soli jest dużo, to w sumie odbijają więcej światła i dlatego z daleka cukier wydaje się biały. Podobnie jest z papierem czy białą bluzką. Tu światło odbijają cienkie przezroczyste włókienka celulozy.

Dlaczego śnieg jest biały, a lód przezroczysty? Aby przekonać się, czy biały kolor śniegu pochodzi od materii, z której się wytworzył, wykonujemy następujące doświadczenie. Przezroczysty kawałek lodu rozbijmy młotkiem na drobny proszek. Lodowy proszek, składający się z okruchów lodu, jest biały. Przezroczystość polega przecież na przechodzeniu światła przez przedmiot bez rozpraszania. Drobne kryształki natomiast rozpraszają światło i dają wrażenie barwy białej.

A teraz czas na ciekawostki

Białe, bielsze, najbielsze… Biel jest w pewnym sensie pozorna. Co prawda wszelkie zjawiska barwne są wrażeniami subiektywnymi. Każdy człowiek widzi biały kolor, ale każdy trochę inaczej. Okazuje się, że u starszych ludzi zmieniają się proporcje widzenia różnych fragmentów widma światła białego.

Czy to prawda, że nie ma dwóch identycznych płatków śniegu?   Czy to prawda, że nie ma dwóch identycznych płatków śniegu? Nie ma dwóch takich samych płatków śniegu, bowiem nawet dla powstałych w bezpośrednim sąsiedztwie płatków droga na ziemię nigdy nie będzie taka sama. Wpływ zmiany temperatury i wilgotności na każdy z nich będzie inny. Istnieje pewne prawdopodobieństwo, że powstaną dwa identyczne płatki śniegu. Jednak w przypadku obiektu makroskopowego (czyli złożonego z bardzo dużej liczby cząsteczek, jak np. płatek śniegu, który zawiera około 1018 cząsteczek wody), jest to niesłychanie mało prawdopodobne.

Nie tylko śnieżynki … Igiełki śniegu - powstają w temperaturze około -50C. Gdy osiądą na ubraniu, wyglądają jak białe włoski. Graniastosłup to najprostsza forma, jaką przybierają kryształki śniegu

Sztuczny śnieg Sztuczny śnieg to po prostu zamarznięte kropelki wody. Armatki śniegowe wystrzeliwują wodę i sprzężone powietrze, które podczas dekompresji zamraża cząsteczki wody. Podczas jego tworzenia, nie powstają takie skomplikowane struktury krystaliczne jak przy naturalnej krystalizacji wody.

Czerwony śnieg ?! Czerwony śnieg to zjawisko obserwowane na powierzchni topniejącego śniegu, spowodowane rozwojem czerwonomalinowych kolonii glonów przystosowanych do życia w tym typie siedliska. Czerwony deszcz i śnieg spadł w Bułgarii w dniu 23 marca 2008. Według meteorologów przyczyną niezwykłego zjawiska był kurz z czerwonych piasków saharskich, nawiany przez wiatry wiejące w górnych warstwach atmosfery nad Bułgarią.

Dziękuję za uwagę

e-mail: mariako@gazeta.pl Autor prezentacji: Mariusz Narolski ul. Jagiełły 2/8 82-550 Prabuty e-mail: mariako@gazeta.pl Szkoła: II Liceum Ogólnokształcące im. Stanisława Wyspiańskiego Ul. słoneczna 2 82 – 500 Kwidzyn tel/fax: 0556451919 e-mail: mariako@gazeta.pl Praca wykonana pod kierunkiem: mgr Marii Kołłupajło