หิมะเป็นสีขาวหรือสีดำ สิ่งที่น่าสนใจ: ฟิสิกส์หิมะรอบตัวเรา

คุณเคยสงสัยบ้างไหมว่าทำไมหิมะตก? สีขาว? เพราะเมื่อหิมะละลาย มันก็กลายเป็นน้ำ และน้ำก็ใส ทำไมหิมะถึงมีสีขาว?

เล็กน้อยเกี่ยวกับสี

สิ่งต่าง ๆ ก็มี สีที่ต่างกัน. แสงที่มองเห็นได้จากดวงอาทิตย์หรือแหล่งกำเนิดแสงอื่นๆ ประกอบด้วยความยาวคลื่นจำนวนมาก ดวงตาของเรารับรู้ความยาวคลื่นที่แตกต่างกันเป็นสีที่ต่างกัน

วัตถุต่างกันมีสีต่างกันเนื่องจากแต่ละอนุภาค (โมเลกุลและอะตอม) ที่ประกอบเป็นวัตถุนั้นมีความถี่การสั่นสะเทือนที่แตกต่างกัน

เมื่อแสงมีปฏิกิริยากับวัตถุ ความยาวคลื่นที่วัตถุสะท้อนหรือดูดกลืนจะกำหนดว่าดวงตาของเรารับรู้สีอะไร เมื่อวัตถุสะท้อนแสงทุกความยาวคลื่นจากดวงอาทิตย์ซึ่งอยู่ในสเปกตรัมที่มองเห็นได้ วัตถุนั้นจะปรากฏเป็นสีขาว

เมื่อเราเห็นรถดับเพลิง มันเป็นสีแดงเพราะสีบนรถจะสะท้อนความยาวคลื่นบางอย่างในพื้นที่สีแดงของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ และดูดซับความยาวคลื่นอื่นๆ

หากเรามองดูน้ำก็มีความโปร่งใส ซึ่งหมายความว่าความยาวคลื่นของแสงจะผ่านไปได้แทนที่จะสะท้อนกลับเข้าสู่ดวงตาของคุณ

หากคุณดูเกล็ดหิมะแต่ละอันก็เกือบจะโปร่งใสเช่นกัน แต่เมื่อเราเห็นหิมะนั่นคือเกล็ดหิมะที่มีความเข้มข้นสูงแสงทั้งหมดจะสะท้อนกลับและไม่ผ่านเข้าไป และเราเห็นหิมะเป็นสีขาว

ปัจจัยสำคัญที่นี่คือวิธีที่แสงมีปฏิกิริยากับมวลเกล็ดหิมะ รูปร่างที่ซับซ้อนและอากาศที่ประกอบเป็นหิมะ เกล็ดหิมะมีรูปร่างที่ซับซ้อนและหลากหลาย เมื่อแสงกระทบกับเกล็ดหิมะ (ผลึกน้ำแข็ง) แสงจะโค้งงอและกระทบกับผลึกน้ำแข็งอีกก้อนหนึ่ง ต่อมาอีกก้อนหนึ่ง และอื่นๆ กระบวนการนี้จะดำเนินต่อไปจนกว่าแสงจะสะท้อนจากหิมะแทนที่จะส่องผ่านหิมะลงไปที่พื้นโดยตรง

หากมีสิ่งสกปรกอยู่ในหิมะ คลื่นบางส่วนก็จะถูกดูดซับ และเราจะเห็นสิ่งสกปรกนี้ แต่หากหิมะยังสด คลื่นแสงส่วนใหญ่ก็จะสะท้อนออกมาในที่สุดและเราจะได้เห็นหิมะสีขาวราวกับหิมะ

คุณอาจสังเกตเห็นว่าบางครั้งหิมะอาจมีโทนสีน้ำเงินหรือสีน้ำเงินด้วย หิมะจะเป็นสีขาวเมื่อมีแสงสะท้อนจากผลึกน้ำแข็งเพียงเล็กน้อยเท่านั้น จำนวนมากครั้งโดยไม่ต้องเจาะหิมะลึกมาก หากเรามองดูกองหิมะเล็กๆ ก็จะเป็นสีขาวเพราะสะท้อนแสงที่มองเห็นได้เกือบทั้งหมด

สถานการณ์จะแตกต่างออกไปสำหรับแสงที่ไม่สะท้อนแต่ทะลุเข้าไปในหิมะ เมื่อแสงนี้ทะลุผ่านหิมะ ผลึกน้ำแข็งจะกระจายแสงจำนวนมาก ยิ่งแสงทะลุผ่านได้ลึกเท่าไรก็ยิ่งเกิดการกระเจิงมากขึ้นเท่านั้น

เราเห็นแสงจากชั้นบน (สูงถึงประมาณ 1 ซม.) ในขณะที่ชั้นล่างแสงจะกระจัดกระจายและดูดซับ สำหรับแสงที่เจาะลึกลงไป ความยาวคลื่นที่ยาวกว่าซึ่งอยู่ที่ปลายสีแดงของสเปกตรัมแสงจะถูกดูดซับ ปล่อยให้ความยาวคลื่นสั้นกว่าที่ปลายสีน้ำเงินของสเปกตรัมที่สะท้อนกลับมาให้เรามองเห็น

อาจกล่าวได้ว่าแสงสีน้ำเงินเดินทางผ่านน้ำแข็งได้ง่ายที่สุด สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจในที่นี้ว่าการเลือกสเปกตรัมเกี่ยวข้องกับการดูดกลืนแสง ไม่ใช่กับการสะท้อน ดังที่คิดกันในบางครั้ง

ในกรณีนี้ เราสามารถพูดถึงหิมะในฐานะตัวกรองที่ยอมหรือไม่อนุญาตให้สีต่างๆ ทะลุผ่านได้ หากเรามีหิมะหนาหนึ่งเซนติเมตร แสงทั้งหมดจะส่องผ่านเข้าไปได้ หากเป็นเมตรขึ้นไปจะมีเพียงแสงสีน้ำเงินเท่านั้นที่จะผ่านไปได้ (กระจายเข้าไป) การเปรียบเทียบสามารถทำได้ด้วยกาแฟหนึ่งแก้ว ตอนแรกที่รินจะสีอ่อนๆ ยิ่งเยอะก็ยิ่งเข้ม

มาริน่า ชเครินา
โครงการวิจัย “ทำไมหิมะถึงขาว?”

โครงการร่วมกับเด็กแล้วเสร็จ

การแนะนำ

ฤดูหนาวมา ข้างนอกเริ่มหนาว โลกทั้งใบ ต้นไม้ทั้งหมด ถูกปกคลุมไปด้วยผ้าห่มขนนุ่มสีขาว เกล็ดหิมะสีขาวร่วงหล่นลงมาบนพื้น บนหลังคาบ้าน บนต้นไม้ บนผู้คน เกล็ดหิมะดูเหมือนดาวสีขาว พวกเขาล้มลงกับพื้นอย่างเงียบ ๆ

ฉันชอบดูเกล็ดหิมะมาก พวกเขามีความสวยงามมาก เหมือนลูกไม้ที่แตกต่างกันทั้งหมด บางครั้งก็เกาะติดกันและตกลงสู่พื้นเป็นสะเก็ดขนาดใหญ่ บางครั้ง ลมหนาวทำลายดาวสีขาวจนกลายเป็นฝุ่นหิมะละเอียดแล้วมองเห็นได้ยาก

เช้าวันหนึ่ง ฉันตื่นขึ้นมาและมองออกไปนอกหน้าต่าง ฉันเห็นทุกสิ่งรอบตัว ทั้งพื้นดิน ต้นไม้ หลังคาบ้าน กลายเป็นสีขาวไปหมด มันเป็นหิมะแรก ฉันคิดว่า: "ทำไมหิมะถึงขาว" และฉันตัดสินใจที่จะตรวจสอบปัญหานี้

ปัญหานี้ช่วยให้เราสามารถกำหนดหัวข้อการวิจัย: "ทำไมหิมะถึงขาว"

เมื่อตัดสินใจในหัวข้อนี้แล้ว ฉันตั้งเป้าหมาย: ศึกษาและทำการทดลองเพื่อตอบคำถาม "ทำไมหิมะถึงขาว"

เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ จำเป็นต้องแก้ไขงานต่อไปนี้:

1. ศึกษาวรรณกรรมเกี่ยวกับหิมะ

2. พิสูจน์การทดลองว่า "ทำไมหิมะถึงขาว"

3. สรุปความรู้ที่ได้รับ

วัตถุประสงค์ของการศึกษา:หิมะ.

หัวข้อการศึกษา:องค์ประกอบของหิมะ

สมมติฐาน:สมมติว่าสีขาวของหิมะเกิดจากการสะท้อนของแสง

วิธีการวิจัย:

1. ศึกษาวรรณกรรมในหัวข้อ

2. การสังเกตวัตถุวิจัย

3. การทำการทดลอง

4. การวิเคราะห์ผลและข้อสรุปจากการศึกษา

บทที่ 1 เหตุผลเชิงทฤษฎีของงานทดลอง

1.1 หิมะคืออะไร?

หิมะคืออะไร? นั่นเป็นเกล็ดหิมะที่สวยงามมากมาย พวกเขาร่วงหล่นจากที่สูงสู่พื้น, สู่ต้นไม้, สู่หลังคาบ้าน - สะอาด, เปราะบาง, เป็นประกาย แล้วมันก็ตกลงมา - หิมะที่น่าทึ่งนี้ เขานอนลงพร้อมกับ "พรมอันงดงาม" และคลุมพื้นด้วยผ้าห่อศพสีขาว หิมะตกเต็มหลุมและคูน้ำทั้งหมด ปรับระดับเนินเขา - เปลี่ยนที่ราบโดยสิ้นเชิง ป่าไม้มีการเปลี่ยนแปลงมากยิ่งขึ้น หิมะกระจัดกระจายเป็นกอสีขาวตามกิ่งก้านของต้นไม้ ปกคลุมใบไม้และกิ่งไม้ที่ร่วงหล่นลงสู่พื้นด้วยผ้าห่มสีขาว และตกลงไปบนกองหิมะสูงในพุ่มไม้ เขาเปิดเผยความลับมากมายของชีวิตในป่าด้วยตาที่เอาใจใส่ - ทุกสิ่งที่เกิดขึ้นถูกตราตรึงไว้บนหิมะปกคลุมทิ้งร่องรอยไว้ในหิมะ

ฉันพบความหมายของคำว่า "หิมะ" ใน "สมัยใหม่" พจนานุกรมอธิบาย" หิมะคือการตกตะกอนแบบแข็ง ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก ตกลงมาจากเมฆที่อุณหภูมิต่ำกว่า 0C หิมะก่อตัวขึ้นเมื่อไอน้ำในบรรยากาศกลายเป็นน้ำแข็ง คริสตัลเล็กๆ ปรากฏขึ้นก่อน ตามกระแสลมจะเคลื่อนที่ไปทุกทิศทาง คริสตัลจะค่อยๆ “ติด” กันจนมีเป็นร้อยหรือมากกว่านั้น เมื่อขนาดของน้ำแข็งที่แข็งตัวลอยขึ้นมามีขนาดใหญ่พอ พวกมันก็เริ่มจมลงสู่พื้น เราเรียกการสะสมของแผ่นน้ำแข็งเหล่านี้ว่าเกล็ดหิมะ

1.2 เกล็ดหิมะมาจากไหน?

เกล็ดหิมะคือผลึกน้ำแช่แข็งที่มีรูปร่างคล้ายรูปทรงหลายเหลี่ยมหกแฉก

ไอน้ำลอยสูงขึ้นเหนือพื้นดิน ด้านบนอากาศหนาวมากและมีผลึกน้ำแข็งก่อตัวขึ้นมา พวกเขามีขนาดเล็กมาก สิ่งเหล่านี้ยังไม่เป็นเกล็ดหิมะ เมื่อตกลงมา คริสตัลก็จะมีขนาดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากมีไอน้ำจำนวนมากในอากาศ ซึ่งเกาะอยู่บนพื้นผิวและแข็งตัว นี่คือวิธีที่ผลึกน้ำแข็งกลายเป็นเกล็ดหิมะที่สวยงามและละเอียดอ่อน

มีเกล็ดหิมะมากมายและพวกมันต่างกัน - เกล็ดหิมะไม่เหมือนกัน

เกล็ดหิมะที่ใหญ่ที่สุดที่เคยบันทึกไว้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 12 ซม. โดยทั่วไปแล้ว เกล็ดหิมะจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 5 มม. และหนัก 0.004 กรัม

คริสตัลที่ประกอบเป็นเกล็ดหิมะมีรูปร่างที่แน่นอน อาจเป็นดาวหกแฉกหรือแผ่นบางๆ ที่มีรูปร่างคล้ายหกเหลี่ยม ความจริงก็คือคริสตัลน้ำหลักมีรูปร่างเป็นรูปหกเหลี่ยมปกติในระนาบ

ในปี พ.ศ. 2428 วิลสัน เบนท์ลีย์ ชาวนาชาวอเมริกัน ถ่ายภาพเกล็ดหิมะได้สำเร็จเป็นครั้งแรกโดยใช้กล้องจุลทรรศน์ เขาทำสิ่งนี้มาเป็นเวลา 46 ปี และถ่ายภาพที่ไม่ซ้ำใครมากกว่า 5,000 ภาพ จากผลงานของเขา ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าไม่มีเกล็ดหิมะสองอันที่เหมือนกัน

ที่ อุณหภูมิที่แตกต่างกันเกิดเป็นผลึกรูปทรงต่างๆ

เกล็ดหิมะที่สวยงามที่สุดจะตกลงมาในบริเวณที่มีสภาพอากาศรุนแรงกว่า เช่น ทางตอนเหนือ

ขึ้นอยู่กับ สภาพอากาศวี สถานที่ที่แตกต่างกันหิมะตก "ของมันเอง"

สำหรับการก่อตัวของเกล็ดหิมะขนาดใหญ่ ความสงบอย่างสมบูรณ์เป็นสิ่งจำเป็น ยิ่งเกล็ดหิมะเดินทางนานเท่าไร พวกมันก็จะชนกันและเกาะติดกันมากขึ้นเท่านั้น

ที่อุณหภูมิต่ำและ ลมแรงเกล็ดหิมะชนกันในอากาศแตกสลายและตกลงสู่พื้นในรูปของเศษเล็กเศษน้อย - "ฝุ่นเพชร"

1.3 การจำแนกประเภทของเกล็ดหิมะ

ปริซึม- มีทั้งแผ่น 6 เหลี่ยม และเสาบางที่มีหน้าตัด 6 เหลี่ยม ปริซึมมีขนาดเล็กและแทบมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า ขอบของปริซึมมักตกแต่งด้วยลวดลายที่ซับซ้อนต่างๆ

เข็ม- ผลึกหิมะบางและยาว ก่อตัวที่อุณหภูมิประมาณ -5 องศา

เมื่อตรวจดูจะมีลักษณะเป็นขนสีอ่อนเล็กๆ

เดนไดรต์- หรือมีลักษณะคล้ายต้นไม้ มีกิ่งก้านบาง ๆ เด่นชัด ส่วนใหญ่มักเป็นผลึกขนาดใหญ่และสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า ขนาดสูงสุดเดนไดรต์มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม.

เกล็ดหิมะ 12 แฉก- บางครั้งคอลัมน์ที่มีส่วนปลายจะถูกสร้างขึ้นโดยแผ่นเปลือกโลกหมุนสัมพันธ์กัน 30 องศา เมื่อรังสีเติบโตจากแต่ละแผ่น จะได้คริสตัลที่มีรังสี 12 ดวง

โพสต์กลวง- บางครั้งโพรงอาจก่อตัวภายในคอลัมน์ที่มีหน้าตัดหกเหลี่ยม สิ่งที่น่าสนใจคือรูปร่างของโพรงนั้นมีความสมมาตรสัมพันธ์กับศูนย์กลางของคริสตัล ต้องใช้กำลังขยายสูงเพื่อดูเกล็ดหิมะที่เล็กที่สุด

เดนไดรต์คล้ายเฟิร์น- ประเภทนี้เป็นหนึ่งในประเภทที่ใหญ่ที่สุด กิ่งก้านของเดนไดรต์รูปดาวจะบางและบ่อยมาก ส่งผลให้เกล็ดหิมะเริ่มมีลักษณะเหมือนเฟิร์น

คริสตัลที่มีรูปร่างผิดปกติ- ผลึกหิมะมักมีขนาดเล็ก ไม่สมมาตร และหลอมรวมเข้าด้วยกัน เพื่อให้ได้คริสตัลที่สมมาตรสวยงาม คุณต้องผสมผสานสภาพอากาศหลายๆ อย่างเข้าด้วยกันได้สำเร็จ

คริสตัลสามเหลี่ยม- เกล็ดหิมะดังกล่าวก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิประมาณ -2 องศา อันที่จริงแล้ว สิ่งเหล่านี้คือปริซึมหกเหลี่ยม ซึ่งด้านบางด้านสั้นกว่าด้านอื่นๆ มาก แต่รังสีสามารถเติบโตได้ที่ขอบของสิ่งเหล่านี้

ช่องเสียบกระสุน- บางครั้งเมื่อผลึกก่อตัว พวกมันสามารถเติบโตร่วมกันและเติบโตในทิศทางสุ่มได้ การก่อตัวดังกล่าวแตกออกเป็นผลึกเดี่ยวๆ ได้ง่าย คล้ายกับกระสุน จึงเป็นชื่อที่ไม่ธรรมดา

1.4 ทำไมหิมะถึงมีสีขาว?

เมื่อคนรัสเซียถูกขอให้จินตนาการถึงฤดูหนาว สิ่งแรกที่เขามองเห็นในจินตนาการของเขาคือหิมะ ซึ่งเป็นหิมะสีขาวที่ปกคลุมทุกสิ่งรอบตัว เราคุ้นเคยกับสีของหิมะมากจนไม่คิดว่าทำไมหิมะถึงมีสีขาว ปรากฎว่าสีทั้งหมดที่เรารับรู้นั้นขึ้นอยู่กับรังสีของดวงอาทิตย์ วัตถุสีดำดูดซับได้อย่างสมบูรณ์ แสงแดดนั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงถูกมองว่าเป็นคนผิวดำ และหากวัตถุสะท้อนรังสีดวงอาทิตย์โดยสมบูรณ์ สีก็จะปรากฏเป็นสีขาวสำหรับเรา

หิมะคือน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็ง และอย่างที่เราทราบ น้ำแข็งไม่มีสี ทำไมหิมะถึงมีสีขาว? จากอินเทอร์เน็ตและสารานุกรมสำหรับเด็ก "ทุกสิ่งเกี่ยวกับทุกสิ่ง" ฉันได้เรียนรู้ว่าเกล็ดหิมะประกอบด้วยอากาศ 95% ผลึกเกล็ดหิมะไม่เรียบ แต่มีขอบ แสงสะท้อนจากผิวหน้าของคริสตัลเหล่านี้ทำให้หิมะขาวโพลน น้ำแข็งยังคงไม่มีสีเพราะมันส่งรังสีแสงอาทิตย์ทั้งหมดผ่านเข้าไป และเกล็ดหิมะทุกอันก็จะส่งแสงทั้งหมดผ่านตัวมันเองและจะไม่มีสีด้วย แต่เกล็ดหิมะมักจะตกลงมาทับกันแบบสุ่ม และเมื่อรวมกันแล้วพวกเขาก็ทึบแสง แต่เป็นสีขาว เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดหิมะจึงมีสีขาว และเหตุใดจึงสะท้อนรังสีของดวงอาทิตย์ เราต้องพิจารณาองค์ประกอบของหิมะ หิมะทำจากเกล็ดหิมะ และเกล็ดหิมะก็ทำจาก จำนวนมากคริสตัล คริสตัลเหล่านี้ไม่เรียบ แต่มีขอบ นี่คือคำตอบสำหรับคำถามของเรา ทำไมหิมะถึงมีสีขาว? แสงอาทิตย์สะท้อนมาจากขอบ น้ำในบรรยากาศคือไอน้ำ กลายเป็นน้ำแข็ง และเกิดเป็นผลึกใส เนื่องจากการเคลื่อนที่ของอากาศ คริสตัลจึงเคลื่อนที่ขึ้นและลงได้อย่างอิสระ ในการเคลื่อนไหวที่วุ่นวายนี้ คริสตัลจะเชื่อมต่อกัน และในที่สุดเมื่อคริสตัลจำนวนมากรวมตัวกันมากเกินไป พวกมันก็เริ่มร่วงหล่นลงสู่พื้นในรูปของเกล็ดหิมะที่เราคุ้นเคย ปรากฎว่าสีของหิมะเป็นสีขาวเพราะแสงจากดวงอาทิตย์ที่สะท้อนเป็นสีขาว ลองคิดดูว่าถ้าแสงอาทิตย์เปลี่ยนเป็นสีเขียวหรือเหลือง สีของหิมะก็จะเหมือนเดิม แน่นอนว่าหลายคนสังเกตเห็นว่าในช่วงพระอาทิตย์ขึ้นหรือพระอาทิตย์ตก สำหรับเราดูเหมือนว่ารังสีของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนเป็นสีชมพู ดังนั้น ในเวลานี้ หิมะจึงปรากฏเป็นสีชมพูสำหรับเรา

ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ:

#1: คุณรู้ไหมว่าหิมะไม่ได้ขาวเสมอไป ในหลายภูมิภาคของโลก ผู้คนเคยเห็นสีแดง เขียว น้ำเงิน และแม้กระทั่งสีดำ! สาเหตุของสีที่หลากหลายนี้เนื่องมาจากแบคทีเรีย เชื้อรา และฝุ่นเล็กๆ ที่บรรจุอยู่ในอากาศและเกล็ดหิมะถูกดูดซับขณะที่พวกมันตกลงสู่พื้นผิวโลก

บทสรุปในบทที่ I

1. ฉันได้เรียนรู้ว่าหิมะคือการตกตะกอนที่แข็งตัวซึ่งประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งขนาดเล็ก

2. เกล็ดหิมะแต่ละอันคือกลุ่มของน้ำแข็งชิ้นเล็กๆ

3. หิมะเกิดจากเกล็ดหิมะ และเกล็ดหิมะเกิดจากผลึกจำนวนมาก

บทที่สอง องค์กรของงานทดลอง

ในประเด็น “ทำไมหิมะถึงขาว?”

จากการสังเกตของฉันขณะศึกษาวรรณกรรม ฉันได้เรียนรู้ว่าเกล็ดหิมะใดๆ ก็มีรูปร่างเหมือนดาวหกแฉก ไม่ว่าเกล็ดหิมะจะมีรูปร่างเช่นไร พวกมันล้วนเป็นสีขาวทั้งสิ้น และหิมะก็ขาว ขาว และถ้าแสงแดดส่องก็จะกลายเป็นสีขาวพราว ทำไม เกล็ดหิมะประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งและอากาศ แสงที่ตกลงบนรังสีของเกล็ดหิมะจะสะท้อนออกมาจากพวกมัน กระจัดกระจายและรับรู้โดยเราว่าเป็นสีขาว และเมื่อแสงแดดส่องกระทบคริสตัล มันก็จะสะท้อนออกมาและทำให้ดวงตาของเราบอด

ฉันตัดสินใจทำการทดลองเพื่อพิสูจน์ว่าหิมะมีสีขาวจริงๆ

2.1 ทำการทดลองตอบคำถาม “ทำไมหิมะถึงขาว”

ฉันทำการทดลองอย่างไร

ประสบการณ์หมายเลข 1

ฉันวางหิมะบนกระดาษแข็งสีแดงแล้วเปรียบเทียบกับกระดาษสีขาว สรุป: หิมะเป็นสีขาว

ประสบการณ์หมายเลข 2

ฉันเอาถุงพลาสติกใสมา ฉันตัดมันเป็นชิ้นเล็กๆ แต่ละชิ้นเป็น "เกล็ดหิมะ" ฉันใส่ชิ้นส่วนทั้งหมดลงในแก้วใส พวกเขาถูกวางตำแหน่งที่แตกต่างกัน

ผลลัพธ์: “หิมะ” ในแก้วสีขาว

ประสบการณ์หมายเลข 3

ฉันเทน้ำลงในแก้วแล้วนำไปแช่ในช่องแช่แข็ง น้ำกลายเป็นน้ำแข็งใส แม่หักน้ำแข็งเป็นชิ้นเล็กๆ เขากลายเป็นสีขาว

บทสรุป

ชิ้นส่วน ถุงพลาสติกและชิ้นส่วนของน้ำแข็งก็มีความโปร่งใสแยกกัน แสงส่องผ่านเข้าไปและไม่สะท้อนแสง เมื่อชิ้นส่วนของบรรจุภัณฑ์วางซ้อนกันอย่างสับสน (ในรูปแบบที่ต่างกัน) ชิ้นส่วนเหล่านั้นจะสะท้อนแสงไปในทิศทางที่ต่างกัน

บทสรุป

หิมะมีสีขาวเพราะเกล็ดหิมะแต่ละอันสะท้อนแสงไปในทิศทางที่ต่างกัน ในภาษาวิทยาศาสตร์ - "แสงกระจัดกระจาย" มันทำให้หิมะขาวโพลน

ปรากฏการณ์ทางธรรมชาติกระตุ้นความสนใจอย่างมากในหมู่เด็ก คุณแม่ทุกคนต้องเผชิญกับคำถามง่ายๆ จากคำถามเล็กๆ น้อยๆ: “ทำไมหิมะและน้ำแข็งถึงโปร่งใส” ตามเหตุผลแล้ว หิมะคือเกล็ดหิมะที่ถูกบีบอัดจำนวนมากซึ่งประกอบด้วยน้ำ น้ำมีความโปร่งใส ซึ่งหมายความว่าหิมะจะมองไม่เห็น แต่ทุกอย่างดูแตกต่างออกไป เมื่อคุณออกเสียงคำว่าหิมะ แนวคิดเรื่องสีขาวเหมือนหิมะก็จะปรากฏขึ้นทันที ลองพิจารณาจากมุมมองของฟิสิกส์ว่าทำไมหิมะจึงมีสีขาว

ความลึกลับทางกายภาพ

เกล็ดหิมะประกอบด้วยผลึกน้ำขนาดเล็กมาก สำหรับเราแล้วดูเหมือนว่ากองหิมะจะเป็นสีขาวจริงๆ หรือ? ท้ายที่สุดแล้ว รุ้งก็มีหลายสีเช่นกัน และนี่เป็นเพียงภาพลวงตา หิมะดูเหมือนหิมะสีขาวสำหรับเราเมื่อเราตกลงไป แสงอาทิตย์. สีของหิมะอาจเป็นได้: ขึ้นอยู่กับความสว่างของคลื่นแสง:

• สีฟ้า;
• สีเทา;
• สีฟ้า;
• สีชมพู.

ตัวอย่างเช่น เมื่อข้างนอกมีเมฆมาก หิมะจะปรากฏเป็นสีเทาหรือสีน้ำเงิน และเมื่อพระอาทิตย์ตกดินจะปรากฏเป็นสีชมพู

เป็นความจริงที่หิมะมีสีขาวเนื่องจากคุณสมบัติของน้ำ โปร่งใส - หิมะสีขาว กองหิมะประกอบด้วยเกล็ดหิมะหลายพันล้านเกล็ด ซึ่งแต่ละเกล็ดเป็นสารประกอบที่เป็นผลึกของน้ำ หลัก คุณสมบัติทางกายภาพน้ำ – ความสามารถในการดูดซับรังสีสเปกตรัมสีแดงและอินฟราเรด เมื่อรังสีส่องผ่านคริสตัล แสงจากดวงอาทิตย์จะไม่ส่งผ่านสีโทนอุ่นของสเปกตรัม แต่ยอมให้สีเย็นส่องผ่านได้ ด้วยเหตุนี้สีของหิมะจึงเปลี่ยนจากสีน้ำเงินเป็นสีเทา

หากไม่สูญเสียสีสเปกตรัม สีของหิมะจะปรากฏเป็นสีขาว

แล้วน้ำแข็งล่ะ?

น้ำแข็งก็คือน้ำเช่นกัน เพียงแต่อยู่ในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกันเท่านั้น แล้วมันใสไม่ขาวเหรอ? น้ำแข็งเป็นสารประกอบผลึก คริสตัลมีความโปร่งใสเสมอและไม่สำคัญว่าจะเป็นน้ำแข็งหรือเกลือที่เป็นผลึก ก้อนน้ำแข็งก็เป็นผลึกชนิดหนึ่งซึ่งมีขนาดใหญ่เท่านั้น เรามาทำการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ของน้ำแข็งกันดีกว่า

เกล็ดหิมะภายใต้กล้องจุลทรรศน์มีความโปร่งใสในแสง เนื่องจากความบริสุทธิ์และไม่มีสิ่งเจือปนและฟองอากาศ หากปล่อยให้แสงแดดส่องผ่าน น้ำแข็งก็เหมือนกับเกล็ดหิมะก็จะโปร่งใสเช่นกัน

แต่กองหิมะนั้นเป็นเกล็ดหิมะจำนวนมากที่สะท้อนแสงอาทิตย์ หากพื้นผิวของเกล็ดหิมะเรียบลื่นอย่างสมบูรณ์ หิมะก็จะโปร่งใส แต่เนื่องจากเกล็ดหิมะตกลงมาในกองหิมะอย่างสุ่ม แสงจึงหักเหในมุมที่ต่างกัน นี่คือสิ่งที่ทำให้กองหิมะมีสีขาว ไม่น่าแปลกใจที่พวกเขาพูดว่าหิมะดูเหมือนจะขาวจนมองไม่เห็น แสงสะท้อนของแสงแดดทำให้เราหรี่ตามองหิมะสีขาวสว่าง

หากคุณเปรียบเทียบแผ่นน้ำแข็งขนาดใหญ่กับกองหิมะ รังสีจะส่องผ่านน้ำแข็งโดยไม่มีสิ่งกีดขวาง และพวกมันจะหักเหจากหิมะ หากคุณบดก้อนน้ำแข็ง มันจะเปลี่ยนเป็นสีขาว เนื่องจากผลึกน้ำจะไม่ถูกบีบอัดเป็นก้อนเดียว

รังสีจะหักเหและสะท้อนกลับ นี่คือสิ่งที่อธิบายปรากฏการณ์ทางกายภาพได้อย่างแม่นยำ หิมะเป็นสีขาว และน้ำแข็งมีความโปร่งใส อย่างไรก็ตาม มีหลายกรณีของการตกตะกอนที่มีสี เนื่องจากมีสารเคมีเจือปน หิมะจึงกลายเป็นสีที่ไม่คุ้นเคยกับดวงตาของเรา

เราแต่ละคนเคยคิดว่าเหตุใดหิมะจึงมีสีขาว ไม่ใช่สีดำ น้ำเงิน แดงหรืออย่างอื่น อย่างน้อยหนึ่งครั้งในชีวิต บ่อยครั้งที่เด็กถามคำถามว่า "ทำไมเด็ก ๆ ถึงมีสีขาว" กับพ่อแม่ แต่ผู้ใหญ่บางคนก็ไม่ทราบคำตอบสำหรับคำถามนี้

เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดหิมะจึงมีสีนี้ คุณต้องกำหนดแนวคิดเรื่องสีโดยทั่วไปก่อน สีในมุมมองทางฟิสิกส์คืออะไร?

เราถูกล้อมรอบด้วยรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหรือที่เรียกว่า คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า . คลื่นเหล่านี้มีอยู่ทุกหนทุกแห่ง แต่คลื่นเหล่านี้ส่วนใหญ่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตามนุษย์

ส่วนที่มองเห็นได้ รังสีแม่เหล็กไฟฟ้ามองว่าเป็นสี. จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ สีใดๆ ก็ตามคือคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่การมองเห็นของมนุษย์รับรู้และแปลงเป็นความรู้สึกสี

แหล่งกำเนิดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าหลักสำหรับเราคือดวงอาทิตย์ รังสีดวงอาทิตย์ซึ่งก็คือคลื่นนั้นมีสเปกตรัมของรังสีที่มองเห็นทั้งหมดนั่นคือ เจ็ดสีพื้นฐานทั้งหมด- แดง, ส้ม, เหลือง, เขียว, น้ำเงิน, คราม, ม่วง

สีของสเปกตรัมที่มองเห็นผสานกันเป็นสีขาว

บางรายการ ดูดซับคลื่นแสงได้อย่างสมบูรณ์- เราเห็นพวกเขา สีดำ,รายการอื่นๆ ปล่อยให้รังสีดวงอาทิตย์ลอดผ่านนั่นคือพวกเขาเป็น โปร่งใส. นี่คือแก้ว น้ำ หรือน้ำแข็ง

คุณเคยอ่านนิทานเกี่ยวกับชีวิตและน้ำที่ตายแล้วหรือไม่? ถ้าอย่างนั้นคุณจะสนใจที่จะรู้ว่าการใช้งานมันเป็นอย่างไรและอีกมากมาย!

คุณรู้ไหมว่าความหนาแน่นเท่ากับเท่าใด? น้ำทะเลและเหตุใดจึงว่ายน้ำได้ง่ายกว่าในแม่น้ำ? มาก ข้อมูลที่น่าสนใจตั้งอยู่ เรียนรู้สิ่งใหม่ ๆ ให้กับตัวคุณเอง!

วัตถุส่วนใหญ่ในโลกของเราดูดซับรังสีบางส่วนและสะท้อนบางส่วน ตัวอย่างเช่นคุณสามารถใช้ใบไม้ธรรมดาจากต้นไม้สีเขียวได้

อะไร ใบไม้เขียวบอกเราว่าจากสเปกตรัมที่มองเห็นได้ของรังสีดวงอาทิตย์ มันสะท้อนแสงของแสงสีเขียว, และทั้งหมด ดูดซับส่วนที่เหลือ.

สีส้มดูดซับรังสีทั้งหมดยกเว้นสีส้ม ดอกป๊อปปี้สีแดงดูดซับทั้งหมดยกเว้นสีแดง และอื่นๆ

อาจกล่าวได้ดังต่อไปนี้เกี่ยวกับหิมะ - มันสะท้อนรังสีทั้งหมดของสเปกตรัมที่มองเห็นได้ดังนั้นเราจึงเห็นหิมะเป็นสีขาวนั่นคือวิธีที่แสงจากดวงอาทิตย์ปรากฏต่อเรา

ทำไมหิมะถึงขาวและไม่โปร่งใส? ^

และวิทยาศาสตร์อีกเล็กน้อย มีคนถามว่าทำไมหิมะยังขาวไม่ใส โดยพื้นฐานแล้วหิมะก็คือน้ำ เฉพาะในสถานะการรวมกลุ่มที่แตกต่างกันเท่านั้น

น้ำเป็นของเหลว น้ำแข็งเป็น แข็งหิมะเป็นสารหลวมที่ประกอบด้วยผลึกน้ำแข็งแต่ละก้อน น้ำและน้ำแข็งมีความโปร่งใส

แต่โดยความเป็นธรรมควรสังเกตว่าโดยธรรมชาติแล้วไม่มีวัตถุที่โปร่งใสอย่างแน่นอน ไม่มีวัตถุที่ดำสนิทและขาวอย่างแน่นอน. แม้แต่กระจกก็ไม่โปร่งใสทั้งหมด

อาจเป็นไปได้ว่าน้ำหรือน้ำแข็งมีพื้นผิวเรียบไม่มากก็น้อย ซึ่งส่งผลต่อการส่องผ่านของแสงแดด

ผ่านความหนา น้ำแข็งเรียบรังสีจะไม่ถูกดูดซับและไม่มีการหักเหในทางปฏิบัติส่วนใหญ่จะถูกส่งผ่านและส่วนเล็ก ๆ จะถูกสะท้อนจากพื้นผิว

หิมะมีคุณสมบัติแตกต่างจากน้ำแข็งมาก มันหลวมและไม่เรียบเลย.

หากต้องการศึกษาคุณสมบัติของหิมะโดยละเอียด เพียงแค่ดูที่เกล็ดหิมะ เกล็ดหิมะแต่ละอันมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวและมีลวดลายเป็นของตัวเอง

แต่สิ่งที่เกล็ดหิมะทั้งหมดมีเหมือนกันก็คือ พวกมันไม่เรียบ แต่ประกอบด้วยหลายด้าน นั่นคือพื้นผิวเล็กๆ ที่ทำมุมกัน

ก้อนหิมะประกอบด้วยเกล็ดหิมะจำนวนมากที่เกาะติดกัน เมื่อตกลงบนพื้นผิวที่เต็มไปด้วยหิมะ แสงแดดจะหักเหหลายครั้งและสะท้อนจากขอบเกล็ดหิมะ

ในที่สุดรังสีที่มองเห็นได้จากดวงอาทิตย์ส่วนใหญ่จะสะท้อนจากหิมะ ยิ่งไปกว่านั้น ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว รังสีของสเปกตรัมที่มองเห็นทั้งหมดจะสะท้อนออกมา ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมเราจึงเห็นหิมะเป็นสีขาว

หิมะสามารถเปรียบเทียบได้กับแก้วบดหรือเพชร หากเราจินตนาการถึงการกระจัดกระจายของเพชรจำนวนมหาศาล มันก็จะดูเหมือนเป็นสีขาวและเป็นประกายสำหรับเราเช่นกัน

บางทีทุกคนอาจสังเกตเห็นว่าภายใต้แสงแดดจ้าในฤดูหนาว พื้นผิวของหิมะจะเปล่งประกายและแวววาวด้วยสีรุ้งทั้งหมด

ดังนั้น แสงแดดที่ตกกระทบจึงถูกหักเหและแยกออกเป็นสีสเปกตรัมแต่ละสี นั่นเป็นเหตุผลที่เราเห็นประกายหลากสีบนหิมะสีขาว

คุณรู้ไหมว่ามันเท่ากับอะไร และเหตุใดจึงแตกต่างจากจุดเดือดของน้ำจืด?

อ่านว่าจุดน้ำค้างคืออะไร สำคัญแค่ไหน และคำนวณได้อย่างไร ช่วยให้บ้านของคุณสบาย!

เมื่อหิมะละลาย น้ำชนิดพิเศษก็จะเกิดขึ้น - น้ำที่ละลาย สามารถรับได้ที่บ้านอย่างไร มีประโยชน์ต่อสุขภาพอย่างไร และนำไปใช้อย่างไร อ่านที่นี่:
, มันน่าสนใจอย่างมาก!