hver gang det sner, bliver verden hvid, selv i de korteste øjeblikke. I dag tager vi et kig på, hvorfor det er.
du hører sandsynligvis sangen “Hvid Jul” spillet hver gang vinterferien svinger rundt. Det viser, hvor dybe kulturelle sammenhænge mellem SNE og dens farve — det slående, ren, mousserende hvidløb. Hvis du tænker over det, tilføjer noget dog ikke. Sne består dybest set af små krystaller af vand (is) caked oven på den anden. Vand er ikke hvidt; heller ikke is, for den sags skyld.
logik dikterer, at der skal være et andet element, der kommer ind i blandingen for at gøre sne, godt, snehvid. Det er der. For at vække din appetit er det dybest set den samme proces, der får isbjørne til at se hvide ud. Så lad os se, hvad det er.
Farve mig overrasket
for at få et klarere billede af, hvorfor sne ser hvid ud, er vi nødt til at se på, hvad der genererer farve i første omgang.
vores øjne er dybest set sensorer designet til at samle op på et bestemt spektrum af elektromagnetisk stråling — som, overraskelse, overraskelse, vi kalder ‘synligt lys’ spektrum. Vi opfatter forskellige bølgelængder eller intervaller i dette spektrum som forskellige farver: ‘bredere’ bølger ser røde ud for os, mens ‘smalere’ bølger ser ud til at være blå.
lys er stort set som enhver anden form for stråling. Når det rammer et objekt, kan det passere igennem, interagere med det eller reflekteres fuldstændigt. Objekter får forskellige farver, fordi deres individuelle byggesten (atomer eller molekyler) vibrerer som reaktion på forskellige frekvenser af energi (såsom den, der bæres af lys). De absorberer et bestemt bånd af energi for at opretholde denne vibration — som omdanner den til varme. De lysfrekvenser, der ikke absorberes, kan fortsætte gennem dette materiale (hvilket gør det gennemsigtigt eller gennemskinneligt) eller blive reflekteret (hvilket gør materialet uigennemsigtigt).
hvad du ser som ‘farve’ er blandingen af alle energiintervaller eller bånd fra det synlige spektrum, som et materiale ikke absorberer. Tænk på hvidt lys som en sum af alle de farver, der annullerer hinanden. For at få en bestemt skygge skal du gøre en af to ting. Du kan trække det modsatte, som vi kalder dets ‘komplementære’ (her er et praktisk farvehjul), fra blandingen, hvilket efterlader den pågældende farve ‘uncanceled’. Alternativt kan du absorbere alle andre bølgelængder og kun afspejle den ønskede farve.
som et eksempel ser blade ud til at være en frisk grøn, fordi klorofyl absorberer bølgelængderne svarende til rød og blå. Deres komplementære farver er grøn og orange / gul. Blade absorberer kun en brøkdel af de grønne bølgelængder, og hvad der reflekteres skaber deres farve. Det er især interessant at bemærke, at sollys er tungt i lysets grønne bølgelængder. Planter vil have rødt og blåt lys, fordi de er de mindre energiske dele af solstråling. At gå efter det grønne spektrum ville faktisk stråle-stege bladernes biokemiske Gear.
Døm ikke en sne efter dens farve
hvis du lægger et stykke is ved siden af en håndfuld sne, er det ret let at fortælle, at deres farver ikke stemmer overens. Den ene ser stort set ud som fast vand, mens den anden er skinnende, hvid og bestemt ikke gennemsigtig. Så hvad giver?
nå, først og fremmest forsigtighed til de kloge: is er ikke gennemsigtig — den er gennemsigtig. Nogle af atomerne i ismolekylet er tæt nok til at ændre lysbølger, når de kommer i kontakt. Tænk på det som lyset, der skal klemme mellem disse atomer, når det passerer gennem is. Det generer ikke lyset meget, men det’ bøjer ‘ sin bane lidt. Sæt fingeren i et glas vand, og den nedsænkede del vil se skævt ud i forhold til resten af din hånd; det er den samme proces på arbejdspladsen.
form og størrelse gør også et udseende her. Sne består af mange små iskrystaller stablet sammen. Når lyset møder sne, går det gennem det første lag af krystaller og bliver bøjet lidt. Herfra passerer den til en ny krystal, og processen gentages. Ligesom en diskokugle holder sneen lys, indtil den er bøjet lige ud af bunken. Da isen er gennemskinnelig (absorberer ikke nogen bølgelængde af lys), ændres farven på dette lys ikke, så det er stadig hvidt, når det kommer ud af bunken af sne for at ramme din nethinden.
billede via .
den lille størrelse af iskrystaller i sne giver det også det ‘matte, men glitrende’ look. Glatte genstande reflekterer lys spektivt eller som et spejl. Ru overflader spreder det lys, de reflekterer i stedet, hvorfor vi kan opfatte tekstur ved at se på et objekt. Krystallerne i sne er glatte, så hver reflekterer lys specularly. Fra de rette vinkler kan du se dette som små, lyse refleksioner på isen. Når de er klumpet sammen, spreder krystallerne imidlertid lys generelt. Fordi den måde, hvorpå lyset falder på, hjælper med at skabe farven, kan sne tage nuancer af blå, lilla eller endda lyserød under visse omstændigheder — når det f.eks.
hvad angår isbjørnene, er de ikke rigtig hvide. Deres pels er faktisk ret mørk i farve. Isbjørnens frakker er lavet af to lag hår, den ene kort og tyk, den anden lidt længere og mere sparsom. Denne anden, længere frakke består af gennemsigtige hår med hule interiører. Ligesom i tilfælde af sne spreder lys, der falder på disse hår, (takket være lysspredende partikler inde i de hule kerner) og reflekteres tilbage, hvilket giver bjørnen et hvidt udseende. Saltpartikler mellem hårene, der er tilbage fra havvand, der fordamper efter en svømmetur, forbedrer denne effekt yderligere.