Uno dei motivi per cui tutti amiamo la neve è perché ricopre tutto di un manto bianco "puro". Parliamo persino di neve in questi termini:i meteorologi dicono che avremo "un po' di roba bianca, " e ogni dicembre probabilmente ascolterai la canzone "White Christmas" ancora e ancora. La neve non sarebbe neve se non fosse bianca. Ma sembra strano che la neve sia affatto bianca, poiché è solo un mucchio di cristalli di ghiaccio attaccati insieme. Allora da dove prende il suo colore distintivo?
Per capire da dove viene il candore, dobbiamo fare un backup e vedere perché cose diverse hanno colori diversi in primo luogo. La luce visibile è composta da molte diverse frequenze di luce. I nostri occhi rilevano quelle frequenze come vari colori. Oggetti diversi hanno colori diversi perché le particelle che compongono l'oggetto sono distinte frequenze di vibrazione . Fondamentalmente, gli elettroni della particella vibreranno una certa quantità in risposta all'energia, a seconda della frequenza dell'energia. Nel caso dell'energia luminosa, le molecole e gli atomi assorbono una certa quantità di energia luminosa a seconda della frequenza della luce e quindi emettono questa energia assorbita sotto forma di calore. Ciò significa che gli oggetti assorbono determinate frequenze di luce più di altre.
Alcune cose possono accadere alle frequenze luminose che non vengono assorbite. In alcuni materiali, quando una particella riemette i fotoni, continuano a passare alla particella successiva. In questo caso, la luce percorre tutta la materia, quindi il materiale è chiaro. Nella maggior parte dei materiali solidi, le particelle riemettono la maggior parte dei fotoni non assorbiti dal materiale, quindi niente luce, o poca luce, passa e l'oggetto è opaco . Il colore di un oggetto opaco è solo la combinazione dell'energia luminosa che le particelle dell'oggetto non hanno assorbito.
Ora siamo pronti per tornare alla nostra domanda. Poiché la neve è acqua ghiacciata, e sappiamo tutti che l'acqua ghiacciata, privo di impurità, è chiaro, perché la neve ha un colore distintivo? Per capire questo, dobbiamo guardare un pezzo di ghiaccio. Il ghiaccio non lo è trasparente ; in realtà è traslucido . Ciò significa che i fotoni di luce non passano attraverso il materiale in un percorso diretto; piuttosto le particelle del materiale cambiano la direzione della luce. Ciò accade perché le distanze tra alcuni atomi nella struttura molecolare del ghiaccio sono vicine all'altezza delle lunghezze d'onda della luce, il che significa che i fotoni di luce interagiranno con le strutture. Il risultato è che il percorso del fotone di luce è alterato, ed esce dal ghiaccio in una direzione diversa da quella in cui è entrato nel ghiaccio.
La neve è un insieme di singoli cristalli di ghiaccio disposti insieme. Quando un fotone luminoso entra in uno strato di neve, passa attraverso un cristallo di ghiaccio in cima, che cambia leggermente direzione e lo invia su un nuovo cristallo di ghiaccio, che fa la stessa cosa. Fondamentalmente, tutti i cristalli rimbalzano la luce tutt'intorno in modo che esca direttamente dal mucchio di neve. Fa la stessa cosa a tutte le diverse frequenze luminose, così tutti i colori della luce vengono rimbalzati indietro. Il "colore" di tutte le frequenze nello spettro visibile combinate in egual misura è il bianco, quindi questo è il colore che vediamo nella neve, mentre non è il colore che vediamo nei singoli cristalli di ghiaccio che formano la neve. E sì, la neve può sembrare meno bianca se è in ombra o se la luce del sole la colpisce in modo particolare o se ci capita addosso il cane del vicinato, come ci ricorda il National Center for Atmospheric Research.
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Pubblicato originariamente:30 novembre 2000