لماذا الجليد الأزرق؟

يظهر الجليد الجليدي والبحيرات المجمدة باللون الأزرق ، لكن الثلج والجليد من الفريزر يظهران بشكل واضح. لماذا أزرق ثلجي؟ الجواب السريع هو أنه بسبب ماء يمتص ألوان أخرى من الطيفلذا فإن اللون الذي ينعكس على عينيك هو الأزرق. لفهم سبب حاجتك إلى فهم كيفية تفاعل الضوء مع الماء والجليد.

الوجبات الجاهزة الرئيسية: لماذا الجليد أزرق

الماء في شكله السائل والصلب (H₂ج) تمتص الجزيئات الضوء الأحمر والأصفر ، لذا فإن الضوء المنعكس أزرق. تمتد رابطة الأكسجين والهيدروجين (O-H bond) استجابة للطاقة الواردة من الضوء ، وتمتص الطاقة في الجزء الأحمر من الطيف. تتسبب الطاقة الممتصة في اهتزاز جزيئات الماء ، مما قد يؤدي إلى امتصاص الماء للضوء البرتقالي والأصفر والأخضر. يبقى الضوء الأزرق قصير الموجة والضوء البنفسجي. يبدو الجليد الجليدي فيروزي أكثر من اللون الأزرق لأن الترابط الهيدروجيني داخل الجليد يحول طيف الامتصاص من الجليد إلى طاقة أقل ، مما يجعله أكثر خضرة من الماء السائل.

الثلج والجليد الذي يحتوي على فقاعات أو الكثير من الكسور تظهر بيضاء لأن الحبوب والجوانب تبدد الضوء باتجاه المشاهد بدلاً من السماح له باختراق الماء.

في حين مكعبات ثلج شفافة أو جليدية قد تكون خالية من الغازات التي تبعثر الضوء ، وتظهر عديمة اللون بدلاً من اللون الأزرق. لماذا ا؟ ذلك لأن اللون شاحب جدًا باللون الأزرق بالنسبة لك لتسجيل اللون. فكر في لون الشاي. يكون لون الشاي في الكوب داكنًا ، ولكن إذا قمت برش كمية صغيرة على المنضدة ، يصبح السائل شاحبًا. يستغرق الكثير من الماء لإنتاج لون ملحوظ. كلما كانت جزيئات الماء أكثر كثافة أو كلما زاد طول المسار عبرها ، زاد امتصاص الفوتونات الحمراء ، تاركة ضوءًا أزرق في الغالب.

يبدأ الجليد الجليدي كالثلج الأبيض. مع تساقط المزيد من الثلج ، تصبح الطبقات التي تحته مضغوطة ، لتشكل طبقة جليدية. يضغط الضغط على فقاعات الهواء وعيوبه ، مشكلاً بلورات جليدية كبيرة تسمح بنقل الضوء. قد تظهر الطبقة العليا من الأنهار الجليدية بيضاء إما من تساقط الثلوج أو من كسور وعوامل الجليد. قد يظهر الوجه الجليدي باللون الأبيض حيث يتجنبه الضوء أو عندما ينعكس الضوء عن السطح.

يعتقد بعض الناس أن الجليد أزرق لنفس السبب الذي يجعل السماء زرقاء ، تشتت رايلي. يحدث تشتت رايلي عندما ينتشر الضوء بواسطة جسيمات أصغر من الطول الموجي للإشعاع. الماء والجليد أزرقان لأن جزيئات الماء انتقائية تمتص الجزء الأحمر من الطيف المرئي ، وليس بسبب الجزيئات مبعثر الأطوال الموجية الأخرى. في الواقع ، يبدو الجليد الأزرق لأنه يكون أزرق.

على الرغم من أنك قد لا تحصل على فرصة لملاحظة الأنهار الجليدية بشكل مباشر ، إلا أن إحدى طرق صنع الجليد الأزرق تكمن في تكرار عصا في الثلج لضغط الرقائق. إذا كان لديك ما يكفي من الثلج ، فيمكنك بناء القباني. عندما تجلس في الداخل ، سترى اللون الأزرق. يمكنك أيضًا رؤية الثلج الأزرق إذا قطعت كتلة من الجليد من بحيرة أو بركة نظيفة مجمدة.

• براون ، تشارلز إل. سيرجي ن. سميرنوف (1993). "لماذا الماء أزرق؟". ج. كيم. تعليم. 70 (8): 612. دوى:10.1021 / ed070p612