Kāpēc ledus zils?

Ledāju leduss un sasalušie ezeri šķiet zili, bet lāstekas un ledus no saldētavas šķiet skaidrs. Kāpēc ledus zils? Ātrā atbilde ir tāda, ka tāpēc ūdens absorbē citas spektrs, tāpēc tas, kas atspoguļojas jūsu acīs, ir zils. Lai saprastu, kāpēc jums jāsaprot, kā gaisma mijiedarbojas ar ūdeni un ledu.

Taustiņi, kāpēc ledus ir zils

Gan šķidrā, gan cietā veidā ūdens (H₂O) molekulas absorbē sarkano un dzelteno gaismu, tāpēc atstarotā gaisma ir zila. Skābekļa-ūdeņraža saite (O-H saite) stiepjas, reaģējot uz gaismas ienākošo enerģiju, absorbējot enerģiju spektra sarkanajā daļā. Absorbētā enerģija izraisa ūdens molekulu vibrāciju, kā rezultātā ūdens var absorbēt oranžu, dzeltenu un zaļu gaismu. Joprojām saglabājas īsa viļņa garuma zila gaisma un violeta gaisma. Ledāja ledus šķiet vairāk tirkīza nekā zils, jo ūdeņraža saistīšana ledus ledus absorbcijas spektrā samazina enerģijas līmeni, padarot to zaļāku nekā šķidrs ūdens.

Sniegs un ledus, kas satur burbuļus vai daudz lūzumu parādās balti jo graudi un šķautnes izkliedējas atpakaļ pret skatītāju, nevis ļauj tam iekļūt ūdenī.

Kamēr caurspīdīgi ledus gabaliņi vai lāstekos var būt bez gāzēm, kas izkliedē gaismu, tās šķiet bezkrāsainas, nevis zilas. Kāpēc? Tas ir tāpēc, ka krāsa ir pārāk gaiši zila, lai jūs varētu reģistrēt krāsu. Padomājiet par tējas krāsu. Tēja krūzē ir tumši iekrāsota, bet, ja jūs uzšļakstāt nelielu daudzumu uz letes, šķidrums ir bāls. Manāmas krāsas iegūšanai nepieciešams daudz ūdens. Jo blīvākas ūdens molekulas vai garāks ceļš caur tām, jo ​​vairāk sarkano fotonu tiek absorbēts, atstājot gaismu, kas lielākoties ir zila.

Ledus ledus sākas kā balts sniegs. Tā kā vairāk sniega nokrīt, slāņi zem tā kļūst saspiesti, veidojot ledāju. Spiediens izspiež gaisa burbuļus un nepilnības, veidojot lielus ledus kristālus, kas ļauj gaismas caurlaidībai. Ledāja augšējais slānis var parādīties balts vai nu no sniegputeņa, vai arī no lūzumiem un ledus iedarbības. Ledāja seja var parādīties balta vietās, kur tā ir laikapstākļos vai kur gaisma atstarojas no virsmas.

Daži cilvēki domā, ka ledus ir zils tā paša iemesla dēļ, ka debesis ir zilas, Reilija izkliede. Reilija izkliede notiek, ja gaismu izkliedē daļiņas, kas ir mazākas par starojuma viļņa garumu. Ūdens un ledus ir zilā krāsā, jo ūdens molekulas selektīvi absorbēt redzamā spektra sarkanā daļa, nevis tāpēc, ka molekulas izkaisīt pārējie viļņu garumi. Faktiski ledus šķiet zils, jo tas ir zils.

Lai gan jūs, iespējams, nesaņemsit iespēju novērot ledāju no pirmavotiem, viens no veidiem, kā padarīt zilu ledu, ir vairākkārt nūjot nūju sniegā, lai saspiestu pārslas. Ja jums ir pietiekami daudz sniega, varat izveidot iglu. Sēžot iekšā, jūs redzēsit zilu krāsu. Zilu ledu var redzēt arī tad, ja no tīra sasaluša ezera vai dīķa nogriezat ledus gabalu.

• Brauns, Kārlis L.; Sergejs N. Smirnovs (1993). "Kāpēc ūdens ir zils?" Dž. Chem. Izglītība. 70 (8): 612. doi:10.1021 / ed070p612