minden alkalommal, amikor havazik, a világ kifehéredik, még a legrövidebb pillanatokra is. Ma megnézzük, miért van ez.
valószínűleg hallani a dalt “White Christmas” játszott minden alkalommal, amikor a téli ünnepek swing körül. Megmutatja, hogy milyen mély kulturális asszociációk vannak a hó és a színe között-ez a feltűnő, tiszta, csillogó fehér. Ha belegondolsz, azonban, valami nem áll össze. A hó alapvetően apró vízkristályokból (jégből) áll, amelyek egymásra rakódnak. A víz nem fehér, és a jég sem az.
a logika azt diktálja, hogy kell lennie egy másik elemnek a keverékbe, hogy a hó, nos, hófehér legyen. Van. Az étvágy felkeltése érdekében alapvetően ugyanaz a folyamat teszi a jegesmedvéket fehérnek. Tehát nézzük meg, mi az.
Color Me meglepett
ahhoz, hogy tisztább képet kapjunk arról, miért tűnik fehérnek a hó, először meg kell néznünk, mi generál színt.
a szemünk alapvetően olyan szenzorok, amelyeket arra terveztek, hogy érzékeljék az elektromágneses sugárzás egy bizonyos spektrumát — amit meglepő módon látható fény spektrumnak nevezünk. Ennek a spektrumnak a különböző hullámhosszait vagy intervallumait különböző színekként érzékeljük: a’ szélesebb ‘hullámok vörösnek tűnnek számunkra, míg a’ keskenyebb ‘ hullámok kéknek tűnnek.
a fény nagyjából olyan, mint bármely más típusú sugárzás. Amikor eltalál egy tárgyat, áthaladhat, kölcsönhatásba léphet vele, vagy teljesen tükröződhet. A tárgyak különböző színeket kapnak, mert az egyes építőelemek (atomok vagy molekulák) különböző energiafrekvenciákra (például a fény által hordozott energiára) reagálnak. Elnyelnek egy bizonyos energiasávot, hogy fenntartsák ezt a rezgést — amely hővé alakítja. Azok a fényfrekvenciák, amelyek nem szívódnak fel, tovább haladhatnak ezen az anyagon (ami átlátszóvá vagy áttetszővé teszi), vagy visszaverődhetnek (átlátszatlanná téve az anyagot).
amit ‘színként’ láttok, az a látható spektrum összes energiaintervallumának vagy sávjának keveréke, amelyet egy anyag nem vesz fel. Gondolj a fehér fényre, mint az összes szín összegére, amelyek kioltják egymást. Ahhoz, hogy egy adott árnyalatot kapjon, akkor két dolgot kell tennie. A keverékből kivonhatjuk az ellenkezőjét, amelyet ‘komplementer’ – nek hívunk (itt egy praktikus színkerék), így az adott szín nem lesz törölve. Alternatív megoldásként elnyelheti az összes többi hullámhosszt,és csak a kívánt színt tükrözi.
például a levelek friss zöldnek tűnnek, mert a klorofill elnyeli a vörösnek és a kéknek megfelelő hullámhosszokat. Kiegészítő színeik a zöld és a narancs / sárga. A levelek csak a zöld hullámhossz töredékét nyelik el, és ami visszatükröződik, az hozza létre a színüket. Különösen érdekes megjegyezni,hogy a napfény nehéz a zöld hullámhosszú fény. A növények vörös és kék fényt akarnak, mert ezek a napsugárzás kevésbé energikus részei. A zöld spektrumra való áttérés valójában sugárzással megsütné a levelek biokémiai fogaskerekeit.
ne ítélj meg egy havat a színe alapján
ha egy darab jeget teszel egy marék hó mellé, elég könnyű megmondani, hogy a színeik nem egyeznek. Az egyik úgy néz ki, mint a szilárd víz, míg a másik csillogó, fehér, és határozottan nem átlátszó. Szóval mit ad?
Nos, először is, vigyázat a bölcseknek: a jég nem átlátszó — áttetsző. A jégmolekula néhány atomja elég közel van ahhoz, hogy megváltoztassa a fényhullámokat, amikor érintkezésbe kerülnek. Gondolj arra, hogy a fénynek össze kell szorulnia ezek között az atomok között, amikor áthalad a jégen. Nem nagyon zavarja a fényt, de kissé ‘meghajlítja’ a pályáját. Tegye az ujját egy pohár vízbe, és az elmerült rész ferdén fog kinézni a keze többi részéhez képest; ez ugyanaz a folyamat a munkahelyen.
a forma és a méret itt is megjelenik. A hó sok apró jégkristályból áll, amelyek egymásra vannak rakva. Amikor a fény hóval találkozik, átmegy az első kristályrétegen, és kissé meghajlik. Innen átmegy egy új kristályba, és a folyamat megismétlődik. Olyan, mint egy diszkógömb, a hó addig töri a fényt, amíg ki nem hajlik a halomból. Mivel a jég áttetsző (nem nyel el semmilyen fényhullámot), ennek a fénynek a színe nem változik, tehát még mindig fehér, amikor kilép a hóhalomból, hogy elérje a retináját.
kép via .
a hóban lévő jégkristályok kis mérete is matt, de csillogó megjelenést kölcsönöz neki. A sima tárgyak tükrözik a fényt, vagy mint egy tükör. A durva felületek szétszórják a visszaverődő fényt, ezért érzékelhetjük a textúrát egy tárgy megtekintéséből. A hóban lévő kristályok simaak,így mindegyik tükrözi a fényt. A derékszögből ezt apró, fényes visszaverődéseknek tekintheti a jégen. Amikor azonban összezsugorodnak, a kristályok összességében szétszórják a fényt. Mivel a fény ráesése elősegíti a szín létrehozását, a hó bizonyos körülmények között kék, lila vagy akár rózsaszín árnyalatokat is felvehet — például árnyékban.
ami a jegesmedvéket illeti, nem igazán fehérek. Szőrük valójában elég sötét színű. A jegesmedvék kabátja két réteg szőrből áll, az egyik rövid és vastag, a másik egy kicsit hosszabb és ritkább. Ez a második, hosszabb réteg átlátszó szőrszálakból áll, üreges belső terekkel. Csakúgy, mint a hó esetében, az ezekre a szőrszálakra eső fény szétszóródik (az üreges magok belsejében lévő fényszóró részecskéknek köszönhetően), és visszaverődik, így a medvék fehér megjelenést kölcsönöznek. Az úszás után elpárolgó óceánvízből megmaradt szőrszálak közötti sószemcsék tovább fokozzák ezt a hatást.