Γιατί είναι η Χιονάτη;

Το χιόνι είναι μια ουσία που βρίσκεται το χειμώνα και γιορτάζεται από κάποιους επειδή είναι σύμβολο αλλαγής και μεταμόρφωσης. Χρησιμοποιείται επίσης στη λογοτεχνία και την ποίηση για να απεικονίσει ανθρώπινα συναισθήματα. Το χιόνι είναι λευκό γιατί αντανακλά όλα τα χρώματα του φωτός.

Το χιόνι είναι μια από τις πιο διάσημες φυσικές ουσίες στον κόσμο. Κατά καιρούς, συμβολίζει την αλλαγή και τη μεταμόρφωση, γιατί καλύπτει τα πάντα σε παρθένο λευκό, σαν να δίνει σε όλα μια νέα αρχή και μια νέα αρχή. Σε άλλες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται για να απεικονίσει μια σειρά από ανθρώπινα συναισθήματα στη λογοτεχνία και την ποίηση. Πείτε τη λέξη «χιόνι» στο κεφάλι σας και υπάρχει μεγάλη πιθανότητα το πρώτο πράγμα που θα σας έλθει στο μυαλό να είναι είτε μια εικόνα χιονισμένων βουνών είτε μια ευχάριστη εικόνα μικρών, χνουδωτών λευκών σωματιδίων που πέφτουν από τον ουρανό το χειμώνα .

Φωτογραφία :Yuliya Evstratenko / Shutterstock

Το πιο άμεσα προφανές πράγμα για το χιόνι είναι το λευκό του χρώμα, αλλά έχετε αναρωτηθεί ποτέ γιατί το χιόνι, που δεν είναι παρά ένα σύμπλεγμα από αμέτρητους μικροσκοπικούς κρυστάλλους πάγου, είναι τόσο άψογα λευκό; Δεν θα έπρεπε να μοιάζει περισσότερο με πάγο;

Υπάρχουν δύο στοιχεία που επηρεάζουν το χρώμα του χιονιού:η θεωρία των χρωμάτων και η διάθλαση του φωτός. Ας εξηγήσουμε γρήγορα πρώτα τη θεωρία των χρωμάτων…

Θεωρία χρωμάτων

Όλα όσα βλέπουμε γύρω μας έχουν ένα χρώμα ως αποτέλεσμα των σωματιδίων που το αποτελούν. πιο συγκεκριμένα, εξαρτάται από τις συχνότητες δόνησης των ατόμων και των μορίων που αποτελούν το αντικείμενο. Όταν μια ακτίνα φωτός μιας δεδομένης συχνότητας πέφτει σε ένα αντικείμενο, τα σωματίδια που το αποτελούν απορροφούν μια ορισμένη ποσότητα ενέργειας και εκπέμπουν αυτή την απορροφούμενη ενέργεια ως θερμότητα. Αυτό ουσιαστικά σημαίνει ότι τα αντικείμενα απορροφούν διαφορετικές συχνότητες φωτός με διαφορετικούς ρυθμούς, που είναι αυτό που δίνει χρώμα σε αυτά τα αντικείμενα.

Τα μήλα φαίνονται κόκκινα επειδή απορροφούν το ορατό φως όλων των άλλων συχνοτήτων εκτός από το κόκκινο (Photo Credit:gitusik / Fotolia)

Ένα μήλο φαίνεται κόκκινο επειδή απορροφά τις συχνότητες κάθε άλλου χρώματος και αντανακλά την κόκκινη συχνότητα. Ομοίως, ένα κομμάτι άνθρακα φαίνεται μαύρο επειδή απορροφά όλες τις συχνότητες του φωτός χωρίς να ανακλά καμία.

Λοιπόν, τι συμβαίνει στην περίπτωση του χιονιού; Εφόσον είναι λευκό, ποια συχνότητα φωτός θα μπορούσε ενδεχομένως να αντανακλά;

Διάθλαση φωτός

Η διάθλαση αναφέρεται στην αλλαγή της διαδρομής του φωτός κατά την είσοδο σε ένα δεδομένο μέσο. Βλέπετε, το φως έχει σταθερή ταχύτητα στον αέρα (300.000 km/s), αλλά όταν εισέρχεται σε άλλο μέσο, ​​όπως το νερό, η ταχύτητά του επιβραδύνεται ελαφρώς, κάνοντας το μονοπάτι του να λυγίζει. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ένα μολύβι που φυλάσσεται σε ένα ποτήρι νερό φαίνεται να είναι λυγισμένο από το σημείο όπου βυθίστηκε.

Ένα μολύβι τοποθετημένο μέσα σε ένα μπολ με νερό φαίνεται λυγισμένο όταν το βλέπει κανείς από έξω

Ομοίως, όταν το φως χτυπά το χιόνι, διαθλάται. Σημειώστε ότι σε αντίθεση με το νερό (το οποίο είναι διαφανές), ο πάγος είναι ημιδιαφανής, δηλαδή τα φωτόνια φωτός που εισέρχονται σε αυτόν δεν ταξιδεύουν σε ευθεία διαδρομή λόγω αλληλεπιδράσεων με τα συστατικά σωματίδια του πάγου. Αυτό σημαίνει ότι το φως εξέρχεται από ένα σημείο που είναι ελαφρώς μακριά από την ευθεία γραμμή από το σημείο όπου εισήλθε, δίνοντας στον πάγο μια ημιδιαφανή εμφάνιση.

Ένα ημιδιαφανές παγάκι (Πηγή εικόνας:Wikipedia.org)

Το χιόνι δεν είναι παρά μια σειρά από αυτούς τους μικροσκοπικούς κρυστάλλους πάγου συσκευασμένους σφιχτά μεταξύ τους για να αποκτήσουν ένα τυχαίο σχήμα. Συμβαίνει ως εξής:όταν το φως εισέρχεται μέσα από ένα στρώμα χιονιού, στην πραγματικότητα περνάει μέσα από έναν αριθμό κρυστάλλων πάγου, όλοι από τους οποίους αλλάζουν τη διαδρομή του φωτός σε κάποιο βαθμό, μέχρι το σημείο που βγαίνει από το σωρό του χιονιού ως συνδυασμός. διαφορετικών συχνοτήτων φωτός, δηλαδή ένας συνδυασμός πάντα χρώματος φωτός… που τυχαίνει να είναι λευκό.

Διασπορά του λευκού φωτός σε επτά συστατικά και επακόλουθος ανασυνδυασμός των συστατικών για να σχηματιστεί λευκό φως

Σίγουρα πρέπει να έχετε πραγματοποιήσει το πείραμα «διάσπαση του λευκού φωτός» χρησιμοποιώντας ένα πρίσμα στο μάθημα των φυσικών επιστημών στο γυμνάσιο. Ένα προσπίπτον λευκό φως διασπάται στα επτά συστατικά του χρώματα μέσω ενός φαινομένου που ονομάζεται διασπορά του φωτός. Επομένως, όταν τα συστατικά σωματίδια ανασυνδυάζονται , όπως συμβαίνει στην περίπτωση του χιονιού, αυτό που βλέπετε είναι μια ενιαία δέσμη λευκού φωτός. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το χιόνι φαίνεται λευκό, λόγω του συνδυασμού όλων των συχνοτήτων του ορατού φωτός που εκπέμπεται από αμέτρητους κρυστάλλους πάγου.

Αν δεν υπήρχε αυτό το βασικό χαρακτηριστικό των κρυστάλλων πάγου, το χρώμα του χιονιού θα ήταν κάθε άλλο παρά λευκό. Σκεφτείτε πώς το διαφορετικό χρώμα του χιονιού θα είχε επηρεάσει τόσα πολλά πράγματα και ιδέες. Οι έννοιες της αγνότητας, της αθωότητας, του χειμώνα και της «νέας αρχής» θα ήταν σίγουρα διαφορετικές αν το χιόνι σε όλο τον κόσμο ήταν πράσινο, πορτοκαλί ή έντονο ροζ!