Отвечаем почемучкам: почему снег белый, хотя лед бесцветный?
Все знают, что вода бесцветная — и жидкая, и твердая, в виде льда.
А вот снег, который состоит из того же самого льда, уже не бесцветный, а белый.
В рубрике «Отвечаем почемучкам» помогаем родителям отвечать на детские вопросы, которые когда-то волновали каждого из нас. Для дошкольников — коротко и понятно. Для ребят постарше — глубже и с опорой на науку. Расскажем, почему снег белый и что у него общего с песком, поваренной солью и мехом белых медведей.
О чем узнаете
Что быстро ответить ребенку
И жидкая вода, и твердый лед прозрачные и бесцветные. Снежинка — маленький кристаллик льда. Она тоже почти прозрачная — отражает всего 5—10% падающего на нее света. Но когда таких снежинок много, их грани многократно отражают падающий на них свет. Такой отраженный и рассеянный множеством маленьких поверхностей свет глаз воспринимает как белый.
Какие бывают снежинки
Снег — это множество снежинок. Каждая из них — это мелкий кристаллик льда размером 3—5 мм. Они образуются из водяного пара в облаках и затем выпадают на землю.
Их форма зависит от температуры и влажности воздуха в облаке и бывает разной. Часто это классические ветвящиеся шестилучевые звездочки, а еще шестиугольные пластинки, столбики, трубочки или иглы.
Как прозрачное становится белым
Сам по себе лед бесцветный. Он почти прозрачный, но, когда на поверхность падает свет, его часть отражается.
Если посмотреть на отдельную снежинку, она тоже будет почти прозрачной. Но когда снежинок много — как после хорошего снегопада, — падающий свет отражается от каждой грани, попадает на другие грани и переотражается от них в самых разных направлениях. Такой рассеяный свет наше зрение воспринимает как белый.
Есть и другие примеры бесцветных прозрачных материалов, которые мы воспринимаем как белые благодаря многочисленным переотражениям. Например, белый песок — это измельченные прозрачные кристаллы кварца.
Если рассмотреть белую поваренную соль с помощью лупы, будет видно, что она состоит из множества мелких кристалликов, каждый из которых бесцветный и прозрачный.
Отдельные волоски меха белых медведей тоже бесцветные и прозрачные — мы видим их как белые только за счет того, что свет отражается и рассеивается на множестве таких волосков.
Когда снег может быть не белым
Вода и лед выглядят совершенно прозрачными, но на самом деле поглощают часть света — причем разные цвета по-разному. Слой 10—20 метров даже самой чистой воды почти полностью отсеивает красный и желтый цвета солнечного света, оставляя только голубой и фиолетовый. Именно поэтому подводный мир кажется нам голубовато-синим.
Этот эффект будет видно и на толстом слое снега или льда. Например, если выкопать достаточно глубокую ямку в сугробе, слой снега будет частично поглощать красные лучи и отраженный изнутри свет будет казаться не белым, а голубым.
Что еще почитать и посмотреть
Если ребенок заинтересовался фактами про снег и лед, вот что еще можно ему предложить:
- книгу «История снежинки, или Чудо на рукавице» Ю. Смирновой из серии «Сто тысяч почему». Она подойдет для детей среднего школьного возраста. Научный журналист объясняет, почему все снежинки имеют шесть лучей, как сделать снег самому и как построить из снега настоящий дом;
- мемо-игру «Снежинки». В коробке 50 карточек с парными изображениями снежинок. Нужно запоминать ажурные узоры, находить пару и зарабатывать очки раньше соперников;
- «Книгу холода, льда и снега» Е. Степаненко. По сути, это большой словарь зимы и всего зимнего. Здесь в алфавитном порядке собраны факты, истории, мифы и легенды о льде, холоде и снеге. Зима в этой книге показана через призму разных наук — от астрономии до философии и от биологии до истории;
- документальный фильм «BBC: Замерзшая планета». Снег и лед самых разнообразных форм и размеров, цветов и текстур –– главное содержание фильма. Это увлекательное путешествие по всему земному шару в поисках неизведанных форм;
- «Большую книгу снега и льда» Ш.Секаниновой. Автор отвечает на вопросы, которые волнуют всех детей. Откуда берется снег? Как стать полярным исследователем? Кто такие йети? Можно ли найти две одинаковые снежинки? И бывает ли в пустыне снег?..
- издание «В царстве снега» посвящено проблемам современного снеговедения — относительно недавно сформировавшейся науки о снеге. Автор рассказывает о свойствах снежного покрова, причинах, вызывающих жестокие бураны и грозные горные лавины, а также о многочисленных формах использования снега — от дорожных тоннелей в снежной толще Гренландии до защиты нежных плодовых культур от вымерзания;
- книгу «Снежный покров в жизни млекопитающих и птиц» известного советского ученого-биолога А. Н. Формозова. В ней физические свойства снега рассматриваются в тесной связке с жизнью животных. Классика зоологической литературы;
- головоломку «Мои снежинки. Кружево». Нужно отбирать необходимые для композиции плитки и последовательно выкладывать их на специальную подставку. Цель игры — в точности воспроизвести узор из задания.
Какие еще интересные вопросы можно обсудить с детьми:
Материалы, которые помогут родителям сохранить бюджет и рассудок, — в нашем телеграм-канале @t_dety