Hva gjør snøhvit?

Hvorfor er snøhvit hvis vann er klart? De fleste av oss erkjenner at vann, i ren form, er fargeløst. Urenheter som gjørme i en elv tillater vann å ta på seg flere andre fargetoner. Snø kan ta på andre fargetoner avhengig av visse forhold. For eksempel kan snøfargen, når den komprimeres, ta en blå farge. Dette er vanlig i isens blå is. Likevel fremstår snø ofte som hvit, og vitenskapen forteller oss hvorfor.

Variert snøfarger

Å forstå de fysiske egenskapene til snø og is hjelper oss med å forstå fargen på snøen. Snø er ørsmå iskrystaller stakk sammen. Hvis du skulle se på en enkelt iskrystall av seg selv, ville du se at det er klart, men snø er annerledes. Når det dannes snø, samler det seg hundrevis av ørsmå iskrystaller for å danne snøfnuggene vi er kjent med. Snølag på bakken er stort sett luftrom, ettersom mye luft fylles i lommene mellom myke snøflak.

Reflektert lys er grunnen til at vi ser snø i utgangspunktet. Synlig lys fra solen består av en serie bølgelengder av lys som øynene våre tolker som forskjellige former og farger. Når lys treffer noe, blir forskjellige bølgelengder absorbert eller reflektert tilbake til øynene våre. Når snø faller gjennom atmosfæren for å lande på bakken, reflekterer lyset fra overflaten av iskrystallene, som har flere fasetter eller "ansikter." Noe av lyset som treffer snø er spredt like ut i alle spektrale farger, og siden hvitt lys består av alle farger i det synlige spekteret, oppfatter øynene våre hvite snøflak.

Ingen ser ett snøfnugg av gangen. Vanligvis ser vi enorme millioner snøfnugg som legger bakken. Når lyset treffer snøen på bakken, er det så mange steder å reflektere lys at ingen bølgelengde konsekvent blir absorbert eller reflektert. Derfor vil det meste av det hvite lyset fra solen som treffer snøen reflektere tilbake som hvitt lys, så vi oppfatter hvit snø på bakken også.

Snø er ørsmå iskrystaller, og is er gjennomskinnelig, ikke gjennomsiktig som en vindusrute. Lys kan ikke passere lett gjennom is, og endrer retninger eller reflekterer vinklene på de indre overflater. Fordi lys spretter frem og tilbake i krystallen, reflekteres noe lys og noen blir absorbert. Millionene iskrystaller som spretter, reflekterer og tar opp lys i et lag med snø fører til nøytral grunn. Det betyr at det ikke er noen preferanse for at den ene siden av det synlige spekteret (rødt) eller det andre (fiolett) blir absorbert eller reflektert, og alt det som spretter gir opp til hvitt.

Isfjell som er dannet av akkumulering og komprimering av snø, ser breer ofte ut blå i stedet for hvit. Mens akkumulert snø inneholder mye luft som skiller snøflakene, er breene forskjellige fordi isen ikke er den samme som snø. Snøfnugg samler seg og pakkes sammen for å danne et solid og mobilt lag med is. Mye av luften presses ut av islaget.

Lys bøyer seg når det kommer inn i dype lag med is, og får mer og mer av den røde enden av spekteret til å bli absorbert. Når røde bølgelengder blir absorbert, blir blå bølgelengder mer tilgjengelige for å reflektere tilbake til øynene dine. Dermed vil fargen på isbre da virke blå.

Det er ingen mangel på kjempebra snøvitenskapelige prosjekter og eksperimenter tilgjengelig for lærere og studenter. I tillegg finnes en fantastisk leksjonsplan om forholdet mellom snø og lys i Fysikk sentralbibliotek. Med bare minimal forberedelse kan hvem som helst fullføre dette eksperimentet på snø. Eksperimentet ble modellert etter et gjennomført av Benjamin Franklin.