Miért fehér a hó?

Képzeljük el, hogy felébredünk egy éjszakai, heves havazás után - kinézünk az ablakon, és mindent fehérben látunk. De ha megnyitjuk a csapot vagy kinyitjuk a mélyhűtőt, akkor azzal szembesülünk, hogy a folyékony víz és jég általában áttetszőnek tűnik. Hogy is van ez?

A H2O egy eredendően áttetsző anyag, ám, hogy hogyan válhat fehér színűvé, azt Kenneth Libbrecht, a Kaliforniai Műszaki Intézet fizika professzora és a snowcrystals.com, a hópelyhek fizikáját ismertető oldal szerzője egy hasonlattal magyarázta:

"Ha ránézünk egy üveglapra, akkor láthatjuk, hogy az nyilvánvalóan áttetsző, de ha fogunk egy kalapácsot, és kis üvegdarabkákká zúzzuk a lapot ... akkor fehér szemcseként szóródik szét."

Libbrecht szerint a különbség kulcsa az, hogy a fény hogyan lép kölcsönhatásba egyetlen felülettel, mint például egy ablak, és sokoldalú felületekkel, mint például a törött üveg, ugyanez a koncepció vonatkozik a hóra is.

A fénytan tudománya szerint, ha a fény eltalál egy tárgyat, akkor vagy áteresztődik (áthalad a tárgyon), elnyelődik ("beázik" a tárgyba), vagy visszaverődik (lepattan a tárgyról). Amikor a fény sima, sík felületre csapódik, mint az üveg vagy a jég, akkor a látható sugarai általában egyenesen haladnak át, anélkül, hogy útjukat megzavarnák. Mivel a szemünk csak a tárgyról visszaverődő vagy elnyelt fényhullámok feldolgozásával látja a tárgyakat, a Popular Science szerint ezért tűnik az üveg és a jég áttetszőnek.

Az összetört üveg esetében azonban már számtalan egyenlőtlen felület keletkezik. Amikor a fény sugarai elérik a szabálytalan felületeket, akkor minden irányban visszaverődnek és szétszóródnak. Ez igaz a hópelyhekre is, amelyek az University Corporation for Atmospheric Research szerint több száz pici-apró jégkristályból állnak, amelyek alakja és felépítése változó. Mivel az üvegszilánkokra vagy hópelyhekre csapódó fény egyformán visszaverődik, ezek a sugarak tartalmazzák a látható fény összes, összetett hullámhosszú színét (piros, narancssárga, sárga, zöld, kék, indigó és ibolya), amelyek együttesen fehérnek tűnnek. Ennek köszönhető, hogy a szemünk fehérnek látja a havat.

De, ha sárga havat látunk, ahhoz már nem kell tudományos magyarázat, hogy mi is okozta azt.

A címlapfotó illusztráció.