Hvorfor er isblå?

Gletsjer og frosne søer ser blå ud, men alligevel synes istapper og is fra din fryser klare. Hvorfor er isblå? Det hurtige svar er, at det er fordi vand absorberer andre farver på spektrum, så den, der reflekteres tilbage til dine øjne, er blå. For at forstå, hvorfor du er nødt til at forstå, hvordan lys interagerer med vand og is.

Key takeaways: Why Ice Is Blue

I både dens flydende og faste form vand (H₂O) molekyler absorberer rødt og gult lys, så det reflekterede lys er blåt. Oxygen-brintbinding (O-H-binding) strækker sig som reaktion på indkommende energi fra lys og absorberer energi i den røde del af spektret. Absorberet energi får vandmolekyler til at vibrere, hvilket kan føre til, at vand absorberer orange, gult og grønt lys. Blå lys med kort bølgelængde og violet lys forbliver. Glacieris ser mere turkis ud end blå, fordi brintbinding inden i is skifter absorptionsspektret af is til lavere energi, hvilket gør den grønnere end flydende vand.

Sne og is, der indeholder bobler eller masser af brud vises hvid fordi kornene og facetterne spreder lyset tilbage mod seeren i stedet for at lade det trænge ind i vandet.

Mens klare isterninger eller istapper kan være fri for de gasser, der spreder lys, de forekommer farveløse snarere end blå. Hvorfor? Det skyldes, at farven er for lys blå for at du kan registrere farven. Tænk på farven på te. Te i en kop er mørk farvet, men hvis du sprøjter en lille mængde på disken, er væsken lys. Det tager meget vand at producere en mærkbar farve. Jo tættere vandmolekyler eller jo længere vej gennem dem, jo ​​mere røde fotoner optages, hvilket efterlader lys, der for det meste er blåt.

Glacial is starter som hvid sne. Når der falder mere sne, bliver lagene under det sammenpresset og danner en gletsjer. Trykket presser luftboblerne og ufuldkommenheder ud og danner store iskrystaller, der tillader lysoverføring. Det øverste lag af en gletsjer kan forekomme hvidt enten fra snefald eller fra brud og forvitring af isen. Gletsjers ansigt kan forekomme hvidt, hvor det er forvitret, eller hvor lyset reflekteres fra overfladen.

Nogle mennesker tror, ​​at is er blå af samme grund, som himlen er blå, Rayleigh spredning. Rayleigh-spredning opstår, når lys er spredt af partikler, der er mindre end bølgelængden af ​​strålingen. Vand og is er blå, fordi vandmolekyler selektivt absorbere den røde del af det synlige spektrum, ikke fordi molekylerne sprede de andre bølgelængder. Faktisk er is blå, fordi den er blå.

Selvom du muligvis ikke får en chance for at se en gletsjer fra første hånd, er en måde at fremstille blå is på at gentagne gange stikke en pind ned i sneen for at komprimere flagerne. Hvis du har nok sne, kan du bygge en iglo. Når du sidder inde, ser du den blå farve. Du kan også se blå is, hvis du skærer en blok is fra en ren frosset sø eller dam.

• Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Hvorfor er vandblåt?". J. Chem. educ. 70 (8): 612. doi:10,1021 / ed070p612