为什么冰是蓝色的
冰川冰和结冰的湖泊看起来是蓝色的，而冰柱和你冰箱里的冰看起来是清澈的。为什么冰是蓝色的？快速的答案是，这是因为水吸收光谱中的其他颜色，所以反射回你眼睛的颜色是蓝色。要理解为什么你需要理解光是如何与水和冰相互作用的。
要点：冰为什么是蓝色的
- 冰之所以呈蓝色，是因为水本身就是蓝绿色的。
- 冰的颜色随着厚度和纯度的增加而加深。
- 白色的冰通常含有大量气泡、裂缝或悬浮固体。
为什么水和冰是蓝色的
无论是液态还是固态，水（H2O）分子都会吸收红光和黄光，因此反射光是蓝色的。氧氢键（O-H键）随着光的入射能量而拉伸，吸收光谱中红色部分的能量。吸收的能量使水分子振动，从而使水吸收橙色、黄色和绿色光。短波长蓝光和紫光仍然存在。冰川冰看起来比蓝色更蓝，因为冰中的氢键将冰的吸收光谱转移到较低的能量，使其比液态水更绿。
含有气泡或大量裂缝的雪和冰看起来是白色的，因为颗粒和小平面将光线散射回观看者，而不是让光线穿透水。
虽然透明的冰块或冰柱可能不含散射光线的气体，但它们看起来无色而非蓝色。为什么？这是因为颜色太淡了，你无法注册颜色。想想茶的颜色。杯子里的茶是深色的，但如果你往柜台上泼一点，茶水就会变淡。需要大量的水才能产生明显的颜色。水分子密度越大或通过它们的路径越长，吸收的红色光子越多，留下的光大部分是蓝色的。
冰蓝色冰
冰川冰开始时是白色的雪。随着更多的降雪，它下面的岩层被压缩，形成了冰川。压力挤压出气泡和瑕疵，形成允许光传输的大冰晶。由于降雪或冰的裂缝和风化，冰川的顶层可能呈现白色。冰川表面被风化或光线从表面反射的地方可能会呈现白色。
关于冰为什么是蓝色的误解
有些人认为冰是蓝色的，原因和天空是蓝色的一样，瑞利散射。当光被小于辐射波长的粒子散射时，就会发生瑞利散射。水和冰是蓝色的，因为水分子选择性地吸收可见光谱的红色部分，而不是因为分子散射其他波长。实际上，冰之所以呈现蓝色是因为它是蓝色的。
你自己去看蓝冰吧
虽然你可能没有机会直接观察冰川，但制造蓝色冰的一种方法是反复将一根棍子插入雪中，以压缩雪花。如果你有足够的雪，你可以建一座冰屋。当你坐在里面，你会看到蓝色。你也可以看到蓝色的冰，如果你从一个干净冰冻的湖泊或池塘切割一块冰。
来源
- 布朗，查尔斯L。；谢尔盖·斯米尔诺夫（1993年）。“为什么水是蓝色的？”。J.化学。教育。70 (8): 612. 内政部：10.1021/ed070p612
- 发表于 2021-10-08 04:26
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- 分类：化学
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