Miksi lumi on valkoinen ja maa musta? Mielenkiintoisia faktoja lumesta lapsille

Kun tutkit yksittäistä lumihiutaletta tarkasti, voit nähdä, että se on läpinäkyvä. Mutta lumi, joka koostuu tuhansista ja tuhansista läpinäkyvistä lumihiutaleista, on valkoista. Miten tämä tapahtuu?

Tosiasia on, että valolla on eri aallonpituuksia. Jokaisella aallonpituudella on oma värinsä. Värien jakautuminen aallonpituuksittain näkyy alla olevassa kuvassa.

Jotkut materiaalit voivat absorboida tiettyjä aallonpituuksia, kun taas toiset heijastavat niitä. Tästä syystä esineillä on eri värit. Esimerkiksi jotkut materiaalit heijastavat lyhyitä aallonpituuksia sinisen väristä, ja pidemmät aallot imeytyvät, joten näemme sinisen esineen. Muut materiaalit ovat punaisia, koska ne heijastavat vain punaiselle ominaista aallonpituutta. Materiaali, joka heijastaa kaikkia sille putoavia aaltoja, näyttää valkoiselta ja materiaali, joka imee kaikki aallot, näyttää mustalta.

Lumi, kuten tiedät, on jäätynyttä vettä. Jos katsot vettä, voit nähdä, että se on läpinäkyvää, mikä tarkoittaa sitä kevyet aallot kulkea sen läpi. Siksi ei ole yllättävää, että lumihiutale on läpinäkyvä. Jos kuljetat valonsäteen yhden lumihiutaleen läpi, se ei heijastu, mutta kulkiessaan pienimpien jääkiteiden läpi se taittuu kulmassa. Ei ihme, että he sanovat: "Ei ole kahta identtisiä lumihiutaleita", koska niillä kaikilla on monipuolinen ja ainutlaatuinen muoto. Kun säde osuu toiseen lumihiutaleeseen, se taittuu jälleen jossain kulmassa, sitten uudestaan ja uudestaan, ja niin edelleen, kunnes se osuu verkkokalvoomme, ja aivomme tulkitsevat vastaanotetun tiedon valkoiseksi väriksi.

Vasta satanut ja vapaa lumi taittaa valoaallot, kunnes ne heijastuvat takaisin, minkä vuoksi se näyttää täysin valkoiselta. Mutta joskus jopa puhtaalla lumella voit huomata sinertävän sävyn. Tässä tapauksessa kaikki riippuu pudonneen lumen tiheydestä (jos jätämme pois epäpuhtauksien läsnäolon). Jos se on tarpeeksi löysä, niin pitkät valoaallot tunkeutuvat sen hieman syvemmälle, kun taas lyhyet, pääasiassa siniset, jäävät pinnalle. Juuri tätä me tarkkailemme.

Kuva: depositphotos.com

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.

Kun venäläistä pyydetään kuvittelemaan talvea, hän näkee ensimmäisenä mielikuvituksessaan lumi, lumivalkoinen peite, joka peittää kaiken ympärillä. Olemme niin tottuneet lumen väriin, että emme edes ajattele, miksi lunta on. valkoinen.

Miksi lumivalkoinen

Kaikki havaitsemamme värit riippuvat auringonsäteistä. Mustat esineet imeytyvät täysin auringonvalo, siksi meidät pidetään mustina. Ja jos esine heijastaa täysin auringonsäteen, väri näyttää meille valkoiselta.

Mitä lumi tarkalleen ottaen on? Tämä on jäätynyttä vettä, kuusikulmaisia jääpaloja. Ja vesi ja jää ovat värittömiä. Miksi sitten on lumivalkoinen? Jää pysyy värittömänä, koska se läpäisee koko auringonvalon. Ja jokainen lumihiutale välittäisi kaiken valon itsensä läpi, eikä sillä myöskään olisi väriä. Mutta lumihiutaleet putoavat yleensä toistensa päälle satunnaisessa liikkeessä. Ja jo yhdessä niistä tulee läpinäkymättömiä, mutta valkoisia.

Ymmärtääksemme, miksi lumi on valkoista, miksi se heijastaa auringonsäteitä, meidän on tarkasteltava lumen koostumusta. Lumi muodostuu lumihiutaleista, ja lumihiutaleet muodostuvat valtavasta määrästä kiteitä. Nämä kiteet eivät ole sileitä, mutta niissä on reunat. Tämä on vastaus kysymykseemme, miksi lumivalkoinen? Auringonvalo heijastuu reunoista.

Ilmakehän vesi on höyryä, se jäätyy ja muodostuu läpinäkyviä kiteitä. Ilman liikkeen ansiosta kiteet liikkuvat vapaasti ylös ja alas.Tässä kaoottisessa liikkeessä kiteet liittyvät toisiinsa. Ja kun liian monet kiteet lopulta kerääntyvät yhteen, ne alkavat pudota maahan meille tuttujen lumihiutaleiden muodossa.

Osoittautuu, että lumen väri on valkoinen, koska sen heijastama auringon valo on valkoista. Ajattele, jos auringonsäde muuttuisi vihreäksi tai keltaiseksi, silloin lumen väri olisi sama. Varmasti monet ovat huomanneet, että auringonnousun tai -laskun aikana meistä näyttää siltä, että auringonsäteet muuttuvat vaaleanpunaisiksi, joten tällä hetkellä lumi näyttää meille vaaleanpunaiselta.

Tuleeko lumi eri väriä?

Kuka voi vastata myöntävästi tähän absurdiin kysymykseen?! Älä hylkää tätä ajatusta heti. Itse asiassa tapahtui myös, että satoi värillistä lunta. Esimerkiksi Charles Darwin kuvasi kerran yhden samanlaisen tapauksen. Se tapahtui erään hänen tutkimusmatkansa aikana. Katsoessaan muulien kavioita Charles Darwin näki, että ne olivat peitetty punaisilla täplillä. Tämä tapahtui, kun muulit kävelivät sateen lumen läpi. Kävi ilmi, että punainen lumi muodostui punaisen siitepölyn läsnäolosta ilmassa lumen alkaessa sataa.

Lumi. Tämä on kausiluonteista, kun kylmä jäädyttää maan ja jäätyneet vesikiteet putoavat yksittäisinä lumihiutaleina. Ja kaikki on verhoiltu valkoisen maton sisään.

Herää väistämättä kysymys: miksi valkoinen? Loppujen lopuksi, kuten tiedätte, vesi erottuu sen läpinäkyvyydestä ja jään pitäisi periaatteessa olla myös sellainen. Selitys tälle on melko yksinkertainen.

valkoinen lumi

He sanovat, että jokainen on yksilöllinen. Ei ole kahta samanlaista talvikauneutta. Ja todellakin on. Ne koostuvat jäätyneestä vedestä, mutta syystä tai toisesta ovat jäätyneet. Koostuu lumihiutaleista suuri määrä pieniä jääkiteitä. Ja ne eivät ole ollenkaan sileitä, kuten voisi kuvitella, vaan niillä on useita puolia. Ja sitten tavallinen auringonvalo tulee peliin. Se ei voi kulkea suoraan lumihiutaleen läpi, vaan heijastuu jatkuvasti reunoista, mikä tekee lumesta valkoisen. Syntyy tietty optinen efekti, jonka ansiosta tunnemme ilmaisun "valkoinen talvi".

Jos katsot tarkasti, voit erottaa kymmeniä "valkoisen" lumen sävyjä.

Pienet vesikiteet itsessään ovat yksinkertaisesti jäätynyttä vesihöyryä, jota löytyy pilvistä. Jos kiipeät korkealle vuorille, voit löytää itsesi kosteassa sumussa. Tämä on sama pilvi, josta ne saadaan jäähtyessään. Pienet kiteet tottelevat ilma virtaa, liikkuu ylös ja alas. Tämän liikkeen aikana ne törmäävät muihin kiteisiin, liittyvät yhteen ja muodostavat samat lumihiutaleet, jotka jo saavuttavat lopullisen määränpäänsä - maan.

Kiteiden muoto voi olla erilainen, mutta useimmiten se on joko kuusisakarainen tähti tai kuusikulmion muotoinen levy. Yllättäen jokainen tällainen kasvot toistaa tarkasti naapurikasvot. Näin muodostuu tuttu valkoinen lumi.

Monivärinen lumi

Vastoin yleistä käsitystä lumi ei ole vain valkoista. Värillisistä sateista on tunnettuja tapauksia. Tämä on erittäin tunnetut tapaukset, joista yhden kuvaili Charles Darwin itse. Yhdellä tieteellisellä matkallaan hän huomasi, että laumaeläinten kavioihin ilmestyi punaisia täpliä, mutta se ei ollut verta. Tutkimuksen aikana kävi ilmi, että se oli vain siitepölyä kotoperäinen kasvi, joka asettui juuri sadelleen lumelle.

Lunta voi tulla kaikissa sateenkaaren väreissä, yleensä onnettomuuden tai ihmisen vaikutuksen seurauksena.

Myös muut tekijät voivat vaikuttaa lumen värin muutokseen. Esimerkiksi suuren kemiantehtaan tai yrityksen sijainti lumisella alueella. Joten rikkipäästöt voivat antaa lumelle keltaisen värin ja mangaani - punaisen. Teollisuusalueiden asukkaat tietävät tämän vaikutuksen eivätkä ole pitkään aikaan olleet yllättyneitä lumen eri väreistä.

Mistä lunta tulee?

Talvella lunta sataa taivaalta jääkiteiden muodossa.

Vesihöyry siirtyy maasta ilmakehän tasolle muodostaen pilviä. Pilviä muodostuu ympäri vuoden lämpötilasta riippumatta.

Lumi on vesihöyryä, joka jäätyy ilmakehässä jääkiteiksi. Joskus käy niin, että yhden lumihiutaleen muodostaa jopa 200 pientä jääkitettä, jotka ovat taittuneet yhteen lumeksi.

Miksi talvella sataa lunta?

Kun ilmassa on vähän kosteutta ja ilman lämpötila laskee pakkasen alapuolelle (0 celsiusastetta tai 32 astetta Fahrenheita) ja maan lämpötila on jatkuvasti alle nollan, tietysti lunta sataa maahan: ei raskaita vetisiä sadepisaroita. , mutta vaaleanvalkoista lumisumia tulee maahan.

Miksi lumivalkoinen?

Lumi on käytännössä väritöntä. Näkyvä auringonvalo on valkoista. Useimmat luonnonmateriaalit imevät osan auringonvalosta, mikä antaa niille väriä. Imeytymiskyvyn takia. jokaisella asialla on oma värinsä. Lumi kuitenkin heijastuu suurin osa auringonvalo. Lumikiteiden monimutkainen rakenne johtaa lukemattomiin pieniin pintoihin, jotka heijastavat tehokkaasti näkyvää valoa. Lumi absorboi vähän auringonvaloa (ja absorboituu tasaisesti aallonpituuksilla näkyvä valo), mikä antaa lumelle sen valkoisen värin.

Minkä muotoiset lumihiutalekiteet ovat?

Lumi tulee eri kidemuodoissa. Lumihiutaleita kuvataan usein tähtihampaina. Lunta kuitenkin on erilaisia muotoja: Nämä voivat olla yksinkertaisia prismoja, yksinkertaisia kolmioita, onttoja pylväitä tai saniaisia muistuttavia kristallin oksia. Lumikiteen muoto on usein liian pieni nähtäväksi paljaalla silmällä. Tutkijat käyttävät lumihiutalefotomikroskooppia dokumentoidakseen erilaisia muotoja ja lumihiutaletyypit.
Ensimmäinen henkilö, joka onnistui valokuvaamaan lumihiutaleita, oli maanviljelijä Wilson Bentley Vermontista (USA). Hän sai lempinimen Snowflake Bentley. Vuosia kokeiltuaan mikroskooppien yhdistämistä palkekammioon, Wilson Bentley onnistui vuonna 1885 ottamaan ensimmäisen valokuvan lumihiutaleesta. Yhteensä hän valokuvasi yli 5000 arvokasta lumihiutaletta.

Lapset odottavat aina talvea. Lumiukon tekeminen, kelkkailu ja lumikoille hyppääminen on mielenkiintoista ja nautinnollista! Aktiivisten pelien jälkeen raikas ilma, he saavat usein inspiraatiota ja alkavat kysymykset: "Miksi aurinko on keltaista ja lumivalkoinen"? Harvat ihmiset selittävät pienille "miksi" syitä näihin ilmiöihin. Vastataanpa ainakin yhteen yllä olevista kysymyksistä. Joten miksi on lumivalkoinen?

Lyhyt retki fysiikkaan

Maapallo on ympäröity elektromagneettiset aallot. Niitä on kaikkialla, mutta enimmäkseen eläville olennoille näkymättömiä. Mitä näkö havaitsee, pidetään värinä - elektromagneettinen säteily, aalto, joka antaa värisensaation. Sähkömagneettisten aaltojen päälähde on aurinko. Sen säteet sisältävät kaikki päävärit:

punainen;
keltainen;
sininen;
sininen;
vihreä;
oranssi;
violetti.

Jos kaikki värit sulautuvat yhteen, muodostuu valkoinen sävy ja auringonsäteet ovat vain valkoisia.

Jokainen esine maapallolla läpäisee (heijastaa, imee) auringonvaloa. On myös niitä, jotka heijastavat sitä täysin, kuten jää. Jokainen lumihiutale on sama jää.

Mielenkiintoisia seikkoja lumesta:

Puolet asukkaista maapallo En ole koskaan nähnyt oikeaa lunta, vain kuvissa.
Vuonna 1949 Saharassa ensimmäistä kertaa ja viime kerta lumi. Lumisade jatkui yli puoli tuntia.

Lunta ja väriä

Lumihiutaleet putoavat satunnaisesti maahan, minkä seurauksena lumipallo ei lähetä täysin sähkömagneettisia aaltoja (auringonvaloa). Siksi, jos klo aurinkoinen sää tehdä lommo lumikuoreen, lumi näyttää vihreänkeltaiselta. Kun on pilvistä, se näyttää siniseltä. Jos taivaalla on kirkkaan punainen auringonlasku, se on vaaleanpunainen. Lumikukan pinnalla näkyy kaikki sateenkaaren värit, kun ulkona on selkeää ja aurinkoista.

Leveysasteilla, jotka ovat lähempänä Maan napoja, lumi näyttää syvän punaiselta. Tiedemiehet huomaavat usein samanlaisen ilmiön Artikissa. Yhdysvalloissa, eli Kalifornian osavaltiossa, asukkaat havaitsivat vuonna 1955 vihreää lumisadetta. Vuonna 1969 musta lumi osui Sveitsiin. Venäjällä satoi vuonna 2015 keltaista lunta, josta kirjoitettiin mediassa pitkään. Ilmamassat toi mukanaan afrikkalaista hiekkapölyä, joka maalasi sademäärä heille epätyypillisessä värissä.

Mielenkiintoisia faktoja lumesta:

Ei ole olemassa kahta identtistä lumihiutaletta, jokaisella on oma erillinen kuvionsa. Fyysikot sanovat, että maapallolla on enemmän tällaisia malleja kuin atomeja.
Maailman lumipäivää vietetään vuosittain 19. tammikuuta.

Suuri Charles Darwin totesi päiväkirjassaan, että lunta on eri värejä. Tiedetään, että kerran kirjailija lähti matkalle ja huomasi, että hevoset jättivät punaisia jälkiä lumikuotoon. Siellä oli kirkas auringonlasku, joten lumi ei näyttänyt valkoiselta, vaan vaaleanpunaiselta.
Värin käsitys on yleensä subjektiivinen. Toinen näkee ruohon vihreänä, toinen vaaleanvihreänä, kolmas turkoosina. Näitä ilmiöitä ei ole vielä täysin tutkittu.

Joten vastaus kysymykseen pääkysymys: "Miksi on lumivalkoinen?" Se heijastaa auringonsäteitä, jotka, kuten jo mainittiin, ovat valkoisia. Mutta kannattaa jotenkin puuttua asiaan säätapahtumat- pilvet, kirkas auringonlasku, ja nämä sateet eivät enää näytä siltä varjolta.

Jos löydät virheen, valitse tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.