为什么白雪公主？

如果水是清澈的，为什么雪是白色的？我们大多数人都认识到纯净的水是无色的。河流中的泥沙等杂质使水呈现多种其他颜色。根据特定条件，雪也可以呈现其他颜色。例如，雪的颜色在压实后会呈现蓝色。这在蓝色冰川中很常见。尽管如此，雪通常看起来是白色的，科学告诉我们原因。...

如果水是清澈的，为什么雪是白色的？我们大多数人都认识到纯净的水是无色的。河流中的泥沙等杂质使水呈现多种其他颜色。根据特定条件，雪也可以呈现其他颜色。例如，雪的颜色在压实后会呈现蓝色。这在蓝色冰川中很常见。尽管如此，雪通常看起来是白色的，科学告诉我们原因。

Snowy, misty mountains appear thickly blanketed in white

五颜六色的雪

蓝色和白色不是雪或冰的唯一颜色。海藻可以在雪上生长，使雪看起来更红、更橙或更绿。雪中的杂质会使它呈现出不同的颜色，如黄色或棕色。道路附近的灰尘和碎片会使雪呈现灰色或黑色。

雪花的解剖

了解雪和冰的物理性质有助于我们了解雪的颜色。雪是粘在一起的微小冰晶。如果你单独观察一个冰晶，你会发现它是透明的，但雪是不同的。当雪形成时，数以百计的微小冰晶聚集形成我们熟悉的雪花。地面上的几层雪主要是空气空间，因为毛茸茸的雪花之间的空隙充满了大量的空气。

光和雪的特性

反射光是我们首先看到雪的原因。太阳发出的可见光是由一系列波长的光组成的，我们的眼睛将这些光解释为不同的形状和颜色。当光线照射到物体上时，不同的波长被吸收或反射回我们的眼睛。当雪穿过大气层落在地面上时，光从冰晶表面反射出来，冰晶有多个面或“面”。一些照射到雪上的光被均匀地散射回所有光谱颜色，由于白光是由可见光谱中的所有颜色组成的，我们的眼睛可以看到白色的雪花。

没有人一次看到一片雪花。通常，我们会看到数以百万计的雪花覆盖在地面上。当光线照射到地面上的雪上时，有太多的位置可以反射光线，以至于没有一个波长可以被吸收或反射。因此，太阳照射到雪上的大部分白光都会反射回白光，因此我们也能看到地面上的白雪。

雪是微小的冰晶，冰是半透明的，不像窗格玻璃那样透明。光线不能轻易穿过冰，会改变方向或反射出内表面的角度。因为光在晶体中来回反射，一些光被反射，一些被吸收。数以百万计的冰晶在一层雪中反弹、反射和吸收光线，形成中性地面。这意味着，人们不希望看到光谱的一侧（红色）或另一侧（紫色）被吸收或反射，所有的反弹加起来就是白色。

冰川的颜色

雪山由积雪堆积和压缩而成，冰川通常看起来是蓝色而不是白色。虽然积雪中含有大量的空气将雪花隔开，但冰川却不同，因为冰川冰和雪不一样。雪花堆积在一起，形成一层坚实而可移动的冰层。大部分空气被挤出冰层。

光线在进入深层冰层时发生弯曲，导致光谱中越来越多的红端被吸收。当红色波长被吸收时，蓝色波长更容易反射回你的眼睛。因此，冰川冰的颜色将呈现蓝色。

实验、项目和课程

教育工作者和学生不乏令人敬畏的雪科学项目和实验。此外，物理中央图书馆还提供了一个关于雪与光之间关系的精彩课程计划。只要稍加准备，任何人都可以在雪上完成这个实验。这项实验模仿了本杰明·富兰克林完成的实验。

发表于 2021-10-09 07:28
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分类：科学

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