pokaždé, když sněží, svět zbělá, a to i pro ty nejkratší okamžiky. Dnes se podíváme na to, proč tomu tak je.
pravděpodobně uslyšíte píseň „Bílé Vánoce“, která se hraje pokaždé, když se zimní prázdniny houpají. Ukazuje, jak hluboké kulturní asociace mezi sněhem a jeho barvou — ta nápadná, čistá, šumivá bílá-běží. Pokud se nad tím zamyslíte, něco se nesčítá. Sníh je v podstatě tvořen malými krystaly vody (ledu) upečené jeden na druhém. Voda není bílá; ani led, když na to přijde.
logika diktuje, že do mixu musí přicházet další prvek, aby byl sníh, dobře, sněhově bílý. Je. Povzbudit vaši chuť k jídlu, je to v podstatě stejný proces, který dělá lední medvědi se objeví bílé. Tak se podívejme, co to je.
barva mě překvapila
abychom získali jasnější představu o tom, proč se sníh jeví jako bílý, musíme se nejprve podívat na to, co vytváří barvu.
naše oči jsou v podstatě senzory navržené tak, aby zachytily určité spektrum elektromagnetického záření — které, překvapení, překvapení, nazýváme spektrem „viditelného světla“. Vnímáme různé vlnové délky nebo intervaly tohoto spektra jako různé barvy: „širší“ vlny nám vypadají červeně, zatímco „užší“ vlny se zdají být modré.
světlo je skoro jako jakýkoli jiný typ záření. Když zasáhne objekt, může projít, komunikovat s ním nebo se úplně odrazit. Objekty nabývají různých barev, protože jejich jednotlivé stavební bloky (atomy nebo molekuly) vibrují v reakci na různé frekvence energie(například nesené světlem). Absorbují určité pásmo energie, aby udržely tuto vibraci-která ji přeměňuje na teplo. Světelné frekvence, které se vstřebává může pokračovat prostřednictvím tohoto materiálu (který dělá to průhledné nebo průsvitné) nebo se odráží (což je materiál neprůhledný).
to, co vidíte jako „barva“, je směs všech energetických intervalů nebo pásem z viditelného spektra, které materiál neabsorbuje. Představte si bílé světlo jako součet všech barev, které se navzájem ruší. Chcete-li získat určitý odstín, musíte udělat jednu ze dvou věcí. Můžete odečíst jeho opak, který nazýváme jeho „komplementární“ (zde je užitečné barevné kolečko), od mixu, takže tato konkrétní barva je „nezrušená“. Případně můžete absorbovat všechny ostatní vlnové délky a odrážet pouze požadovanou barvu.
Jako příklad, listy se zdají být čerstvé zelené, protože chlorofyl pohlcuje vlnové délky odpovídající červené a modré. Jejich doplňkové barvy jsou zelená a oranžová / žlutá. Listy absorbují pouze zlomek zelených vlnových délek a to, co se odráží, vytváří jejich barvu. Je obzvláště zajímavé poznamenat, že sluneční světlo je těžké v zelených vlnových délkách světla. Rostliny chtějí červené a modré světlo, protože jsou méně energetické části slunečního záření. Jít na zelené spektrum by ve skutečnosti radiačně smažilo biochemické soukolí listů.
Nesuďte sníh podle jeho barvy
pokud dáte kus ledu vedle hrsti sněhu, je docela snadné říct, že jejich barvy neodpovídají. Jeden vypadá v podstatě jako pevná voda, zatímco druhý je třpytivý, bílý, a rozhodně není transparentní. Tak co dává?
no, nejprve pozor na moudré: LED není průhledný-je průsvitný. Některé atomy v molekule ledu jsou dostatečně blízko, aby změnily světelné vlny při kontaktu. Přemýšlejte o tom, jako by se světlo muselo stlačit mezi těmito atomy, když prochází ledem. Světlo to moc neobtěžuje, ale trochu „ohýbá“ svou trajektorii. Vložte prst do sklenice vody a ponořená část bude vypadat zkosená ve srovnání se zbytkem ruky; je to stejný proces v práci.
tvar a velikost se zde také objevují. Sníh se skládá z mnoha malých ledových krystalů naskládaných dohromady. Když světlo narazí na sníh, prochází první vrstvou krystalů a trochu se ohne. Odtud přechází do nového krystalu a proces se opakuje. Něco jako disco koule, sníh stále láme světlo, dokud se neohne přímo z hromady. Protože led je průsvitný (neabsorbuje žádnou vlnovou délku světla), barva tohoto světla se nemění, takže je stále bílá, když opouští hromadu sněhu a zasáhne vaši sítnici.
obrázek přes .
malá velikost ledových krystalů ve sněhu také dává „matný, ale třpytivý“ vzhled. Hladké objekty odrážejí světlo spekulativně nebo jako zrcadlo. Drsné povrchy rozptylují světlo, které místo toho odrážejí, a proto můžeme vnímat texturu z pohledu na objekt. Krystaly ve sněhu jsou hladké, takže každý odráží světlo spekulativně. Z pravých úhlů to můžete vidět jako malé, jasné odrazy na ledu. Když se však shluknou dohromady, krystaly rozptylují světlo celkově. Protože způsob, jakým na něj dopadá světlo, pomáhá vytvářet barvu, sníh může za určitých okolností nabývat odstínů modré, fialové nebo dokonce růžové — například když je ve stínu.
pokud jde o lední medvědy, nejsou opravdu bílí. Jejich srst je ve skutečnosti docela tmavé barvy. Kabáty ledních medvědů jsou vyrobeny ze dvou vrstev chlupů, jedna krátká a tlustá, druhá o něco delší a řídčí. Tato druhá, delší srst je tvořena průhlednými chloupky s dutými interiéry. Podobně jako v případě sněhu, světlo dopadající na tyto vlasy symbolů scatter (díky rozptylu světla částicemi uvnitř dutého jádra) a odráží se zpět, což nese bílý vzhled. Částice soli mezi chloupky, které zbyly z oceánské vody odpařující se po plavání, tento účinek dále zvyšují.