雪为什么是白色的?
多次折射的光线混合在一起,就会形成无色光。射在人的视网膜上,就会看到白色的雪花和积雪。
雪由大量白色不透明的冰晶(雪晶)和其聚合物(雪团)组成。千万个透明冰晶在一起反光,由于冰对各种颜色的光的反射系数几乎都是相同的,而反射光和入射光又是完全同质的,因此在白天,雪花就是白色的。
具体来说,人眼看到的雪,是由多片单晶组成的多晶。
单晶(干净的冰块)能够透过可见光中各种波长的光线,因此为无色透明。但即使是无色透明的物体,也会反射一部分光线。水之所以是无色透明的,是因为水在不深的情况下,各种颜色的光线都能平整光滑地透过。
太阳发出的可见光是由红橙黄绿青蓝紫七种颜色组成的,这七种颜色的光合在一起就会成为无色光。多次折射的光线混合在一起,也会形成无色光。
当光照射在物体上时,有可能会被物体反射出去,也有可能物体被吸收,还有可能直接透过物体。物体的颜色是由它表面的性质决定的,眼睛也会借物体所反射的光线来感觉物体的存在。
单晶形态的雪花晶面少,反光弱而显得透明。多晶形态内部复杂,拥有多个晶面。光在其中传播时,会被多次折射反射,最终这些折射反射的光互相叠加,就成了人眼所见的白色。
把一整块冰摔一下,使其内部产生很多裂纹,这个时候冰也不再透明,看上去是白色的。
凡是透明的东西,只要变成碎屑或者粉末后,都会呈现白色。
人们看到的浪花是白色的,是因为透明的水变成了水沫或者水花。如果把透明的玻璃弄成碎屑,它也会变成白色。
浴室的门窗上装的毛玻璃,就是将玻璃的表面做成粗糙的,使光线不能透过,所以看起来就成了白色。
拓展:
一、雪的形成:
大气中的水蒸汽直接凝华或水滴直接凝固而成,就是雪。也可说是云中的温度过低,小水滴结成冰晶,落到地面仍然是雪花时,就是下雪了。冰融化时会吸热,所以地面气温会比下雪时低。
雨雪形成最基本的条件是大气中要有“凝结核”存在,而大气中的尘埃、煤粒、矿物质等固体杂质则是最理想的凝结核。如果空气中水汽、温度等气象要素达到一定条件时,水汽就会在这些凝结核周围凝结成雪花。
所以,雪花能大量清洗空气中的污染物质,每当一次大雪过后空气就显得格外清新。
气候区属中纬度至高纬度(即大约于南回归线以南/北回归线以北地区)的地方就会有降雪的机会,如果于低纬度地方中有些地势高于海拔2000米的中山或高原也有同样的机会。
海洋气流也能间接影响该区下雪的机会率,如果在高纬度地区一带有较多暖流支配,会减低该区下雪的机会。
二、降雪标准:
1、以24小时降水量为划分标准:
降水量0.1~2.4毫米为小雪;
1.3~3.7毫米为小到中雪;2.5~4.9毫米为中雪;
3.8~7.4毫米为中到大雪;达到5.0~9.9毫米为大雪;
7.5~14.9毫米为大到暴雪;降水量达到或超过10毫米为暴雪。
2、以12小时降水量为划分标准:
降水量0.1~0.9毫米为小雪;
0.5~1.9毫米为小到中雪;1.0~2.9毫米为中雪;
2.0~4.4毫米为中到大雪;达到3.0~5.9毫米为大雪;
4.5~7.4毫米为大到暴雪;
降水量达到或超过10毫米为暴雪。
3、降雪等级标准 - 与积雪深度的对应关系:
当降雪落地后无融化时,一般而言,在北方地区1毫米降雪可形成的积雪深度有8-10毫米,在南方地区积雪深度有6-8毫米。