Miksi jää sininen?

Jäätikköjää ja jäätyneet järvet näyttävät sinisiltä, ​​mutta jääkaapit ja jääpakasteesi jäävät selkeiksi. Miksi jää sininen? Nopea vastaus on, että se johtuu vesi imee muut värit spektri, joten se, joka heijastuu takaisin silmiin, on sininen. Ymmärtääksesi miksi sinun on ymmärrettävä, kuinka valo on vuorovaikutuksessa veden ja jään kanssa.

Avainkortit: Miksi jää on sininen

Sekä nestemäisessä että kiinteässä muodossaan vesi (H₂O) molekyylit absorboivat punaista ja keltaista valoa, joten heijastunut valo on sinistä. Happi-vety-sidos (O-H-sidos) venyy vastauksena valosta tulevaan energiaan, absorboiden energiaa spektrin punaiseen osaan. Imeytynyt energia aiheuttaa vesimolekyylien värähtelyn, joka voi johtaa veden imeytymiseen oranssiin, keltaiseen ja vihreään valoon. Lyhyen aallonpituuden sininen valo ja violetti valo jäävät. Jäätikköjää näyttää turkoosi paremmalta kuin sininen, koska vedyn sitoutuminen jään sisällä siirtää jään absorptiospektrin alhaisempaan energiaan, jolloin se on vihreämpää kuin nestemäinen vesi.

Lumi ja jää, joka sisältää kuplia tai paljon murtumia näyttävät valkoiselta koska jyvät ja pinnat hajoavat valoa takaisin katsojaa kohti eikä anna sen tunkeutua veteen.

Sillä aikaa kirkkaat jääkuutiot tai jääpuikot saattavat sisältää valoa hajottavia kaasuja, ne näyttävät sinisiltä sijasta värittömiltä. Miksi? Se johtuu siitä, että väri on liian vaaleansininen, jotta väri voidaan rekisteröidä. Ajattele teen väriä. Kupissa oleva tee on tummanväristä, mutta jos roiskeet pienen määrän tiskille, neste on vaaleaa. Huomattavan värin saaminen vie paljon vettä. Mitä tiheämpi vesimolekyyli on tai mitä pidempi tie niiden läpi, sitä enemmän punaisia ​​fotoneja absorboituu, jolloin jäljelle jää valoa, joka on enimmäkseen sinistä.

Jäätikkö jää alkaa valkoisena lumena. Kun enemmän lunta putoaa, sen alapuolella olevat kerrokset puristuvat ja muodostavat jäätikön. Paine puristaa ilmakuplat ja epätäydellisyydet muodostaen suuria jääkiteitä, jotka mahdollistavat valon läpäisyn. Jäätikön yläkerros voi näyttää valkoiselta joko lumisateesta tai murtumista ja jään säästä. Jäätikön kasvot saattavat näyttää valkoisilta siellä, missä se on sääolosuhteissa tai missä valo heijastuu pinnalta.

Jotkut ihmiset ajattelevat, että jää on sinistä samasta syystä kuin taivas on sininen, Rayleigh-sironta. Rayleigh-sironta tapahtuu, kun valo hajottaa hiukkaset, jotka ovat pienempiä kuin säteilyn aallonpituus. Vesi ja jää ovat sinisiä, koska vesimolekyylit ovat selektiivisiä omaksua punaisen osan näkyvästä spektristä, ei siksi, että molekyylit hajaantua muut aallonpituudet. Itse asiassa jää näyttää siniseltä, koska se On sininen.

Vaikka et välttämättä saa mahdollisuutta tarkkailla jäätikköä ensin, yksi tapa tehdä sinistä jäätä on toistaa toistuvasti tikku alas lumiin hiutaleiden puristamiseksi. Jos sinulla on tarpeeksi lunta, voit rakentaa igloon. Kun istut sisällä, näet sinisen värin. Voit nähdä myös sinistä jäätä, jos leikkaat jääpalan puhdasta jäätyneestä järvestä tai lampista.

• Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Miksi vesi on sinistä?" J. Chem. Educ. 70 (8): 612. doi:10,1021 / ed070p612