為什麼雪是白色的但冰又是透明的?它們有什麼關係

2020-12-05 酋知魚

在某問答平臺上,有一位家長問了這樣一個問題:替我四歲兒子問下,為啥雪是白色的?

這是一個有趣的問題,因為就算是從小愛科學的我,也是在25歲才真正明白了這個看似特別簡單的問題的答案,所以能提出這個問題一點也不丟人,相反這表明孩子往往還保留著大人已經失去的,寶貴的求知慾。

白即透明?

那首先讓我們分析一下問題的矛盾點吧,為什麼雪的顏色會讓人迷惑?因為水是透明的,冰是透明的,水蒸氣也是透明的。那為什麼偏偏雪就是白色的呢?

除非……你已經知道了真正的答案!沒錯,白即是透明,透明即是白,它們本質是一樣的。

相信你一定會覺得不可思議,這怎麼說?白就是白呀,透明就是透明呀,為什麼說它們的本質是一樣的呢?沒關係,只要一個小實驗就可以證明我的結論。

玻璃實驗

首先,讓我們拿一塊玻璃,毫無疑問它是透明的。然後我們將玻璃重重地摔在地上,它碎了。

我們看到上面都是裂縫,那麼請問裂縫是什麼顏色的?

可能有人會認為它是白色,也有人認為它是什麼顏色取決於周圍的環境。

沒關係,我們可以再浪一點,拿一把錘子過來,用力地砸向碎玻璃,就像手工搗年糕那樣,將每一塊玻璃打得更碎,現在我們得到了一堆玻璃渣。

請問這些玻璃渣是什麼顏色的?基本可以肯定它看起來已經是白色了。

現在我們再拿一個搗藥材的臼與杵來,把玻璃渣放進去搗搗搗,最後得到了一小撮玻璃粉,請問玻璃粉是什麼顏色的?

好的,現在我們已經領略了從透明到白色的全過程,那麼請你思考一下,究竟是什麼改變了玻璃呢?在上面的描述中其實也已經提到了,其實就是「裂縫」,給玻璃加上無數裂縫後,表明的玻璃就變成了白色的粉末。

白色的物質本來就不存在?

這樣也行?那其它白色的物質呢……它們又是怎麼來的?

很好,就讓我們重新認識一下初中化學最常見的白色粉末——碳酸鈣,也就是以前糊牆用的熟石灰。它在粉末狀時是白色的這沒有疑問,那在結晶態時是什麼樣的呢?

上面這塊可不是什麼水晶呀玻璃呀,這叫「方解石」,是的你沒有猜錯,它就是熟石灰結晶態下的樣子,它們的分子式一模一樣,都是CaCO3!

哈哈,如此廉價的熟石灰也是可以做到晶瑩剃透,是不是大吃?這樣的例子要多少有多少,繪畫中使用的白色顏料鈦白粉(TiO),它的結晶態是一種寶石——金紅石,它也是透明的,顏色是因為其中往往含有Fe(鐵)、Nb(鈮)、Ta(鉭)、Cr(鉻)、Sn(錫)等雜質

由這些例子我們可以明白,白色其實根本不是顏色,它只是透明物質的一種特殊反光狀態,世界上本來就不存在絕對白色的物體,我們看到的所有白色物體,在顯微鏡下就可以輕易發覺都是由透明微粒組成的。

從四面八方到四面八方的光路就是白

那透明與白之間的本質差距是什麼呢?就在於折射和反射,當透明物質變成非常小後,它們的表面積也會變得非常大。光線在這些小微粒間反覆地被折射與反射,打亂了光原來的路線,表現為「從四面八方來的光被送往了四面八方」,所以白色物質其實是會表現出環境的綜合色,環境光是什麼顏色白就是什麼顏色。

現在讓我們回到雪,我們知道顯微鏡下的雪是微小的、複雜的六邊形結晶,是無數細小的冰。而自然環境中,我們認為陽光是沒有顏色的,也就是白,所以雪反射了陽光的顏色,看起來就是白色嘍。

其實顏色是不包含黑與白的。在我們的視覺神經中,所有的顏色都被激活,就會相互抵消,變為無色,亮度高的就是白,亮度低的就是黑,中間的當然就是灰了。只是因為我們生活的環境是一個充滿陽光的世界,所以我們經常可以在冬季看到大片的,沒有顏色只有亮度的世界,也就存在了「白色」的概念。

顏色的本質呢,是打破陽光的平衡,吸收陽光中特定顏色波長的光,或不吸收特定波長的光,比如讓世界表現也綠色的葉綠素,它就是可以只收紅光與藍紫光,唯獨不吸收中間的綠光,所以表現為綠色。所以透明是「什麼也不吸收同時讓所有的光通過」,而白色是「什麼也不吸收同時向所有方向反射所有方向來的光」。什麼都不吸收就是它們共通的本質。

我是酋知魚,一條透明的科學作者,歡迎關注!

相關焦點

  • 為什麼冰和水是透明的,而雪是白色的呢?
    為啥水是透明的、冰是透明的,就偏偏只有雪是白色的,這是為什麼呢?某知名動漫中有一個很中二很浪漫的回答,因為它忘記了自己的顏色……不過這類答案雖然浪漫唯美,但是不科學!接下來就跟著小博一起看下正確答案吧!當光照射在物體上時,有可能會被物體反射出去,也有可能物體被吸收了,還有可能直接透過了物體。
  • 雪為什麼是白色的
    大家都知道,純淨的水是無色透明的,但為什麼紛紛揚揚的雪花是白色的呢?這是由光線照射方式的改變造成的。水之所以是無色透明的,是因為水在不深的情況下,各種顏色的光線都能平整光滑地透過。而雪花的情況就不同了,雪花主要是由無數個空中水蒸氣結晶的小晶體組成,當光線照在它們上面時,大部分光線都不能順利地透過去,而是會反射和折射,又按原來的路徑回到人們的眼睛裡,所以我們看到的雪花就呈白色的了。凡是透明的東西,只要變成碎屑或粉末後,都會呈現白色。
  • 玻璃為什麼會透明?所有物體原本應該透明,不透明才是有原因的
    玻璃是日常很常見的東西,相信很多小夥伴都有跟我一樣的想法,為什麼玻璃會是透明的呢?我們知道,人的眼睛能看到東西,是因為我們看到了這個東西反射出去的光線。也就是說,如果物體要透明,這個物體不能吸收光線,也不能反射光線。
  • 【睡前故事•百科系列】空氣、水、冰之間到底有什麼關係呢?
    原標題:【睡前故事•百科系列】空氣、水、冰之間到底有什麼關係呢? 聽一聽 親愛的小朋友們,又到了聽故事的時間啦~今天毛毛蟲哥哥會帶給你什麼有趣的故事呢當氣溫足夠低時,它們就變成了雪。雨和雪落到地面後,匯入小溪和河流。它們從高處流向低處,最終流回大海,又開始新的循環。還有啊,地球上的水,大多數都是海水。海水太鹹,不能喝。
  • 何為冰川 冰蓋 冰架 冰山 它們與氣候變暖有何關係
    何為冰川 冰蓋 冰架 冰山 它們與氣候變暖有何關係 來源:中國氣象報社   發布時間:2017-07-19 >   冰川是一種巨大的流動固體,是在高寒地區由雪再結晶聚積而成的。
  • 水是透明的,那為什麼海洋是深藍色的?
    雲層會反射出白色的陽光,照射到觀察者的身上,地球上的冰,比如兩極的冰帽由於同樣的原因也呈現出白色。同樣的,大陸從遠處看是棕色或者是綠色的,兩種顏色的多少取決於地球上的季節以及陸地被植被的覆蓋情況。植被越多,當然地球也就綠的越多。最後,地球是一顆名副其實的水球,擁有的水資源非常豐富,水也是生命所必須的載體元素。
  • 為什麼天空是藍色的,雲是白色的?
    人眼有感知色彩的能力,因此能夠欣賞到這色彩繽紛的世界。天空通常是藍色的,雲通常是白色的,那麼它們為什麼是這種顏色呢?為什麼天空不能是綠色的,雲不能是藍色的?不管是湛藍色的天空,還是潔白的雲朵,或者是美麗的彩霞,它們都是發生於大氣層中的光學現象,陽光、大氣和雲一起交織出一幅美麗的畫卷。人眼是如何看到顏色的?
  • 破解關於雪最常見的三條流言
    之後,科學家了解到雪花只會有35種不同形狀的造型。雖然科學家也不清楚雪花會形成各種各樣形狀的準確原因,但是他們已經確定出了雪花的8種主要形狀,這8種形狀中的每一種又有幾種不同的變化。 2.Snow is white雪是白色的 Second biggest myth, snow isn’t white. It’s actually colorless.
  • 缺氧怎麼快速融化冰和雪 缺氧快速融化冰和雪的方式
    導 讀 大家知道缺氧怎麼快速融化冰和雪嗎?
  • 雪有乾濕之分!
    最原始最細小的冰胚是多個水分子的聚合體,因為它們的結構都是六角形的,所以就形成了六角形結晶的雪花。  雖然它們的形狀有千萬種,結構細緻而複雜,但都排列在出奇妙動人的六角形姿態:有的像一塊六角形的薄板,有的像一把向六個方向張開的扇子,有的像一段六角形的鉛筆,有的像一根縫衣的鋼針等等。
  • 《冰糖燉雪梨》16集,語冰2度戲耍棠雪被反噬,棠雪花痴語冰好甜
    目前的劇情主要講到喻言的媽媽上線,不僅知道喻言對棠雪的感情,而且還打算讓喻言去國外培訓,斷了喻言的雜念。同時喻言的媽媽還在電話中對棠雪沒有好話,這是在助攻棠雪和黎語冰的感情嗎?而棠雪和黎語冰兩人因為校園歌手大賽的事情關係更進一步,再因為邊澄請吃飯,黎語冰主動接送使得兩人感情升級。而黎語冰為了「生米煮成熟飯」,決定找合適的機會和棠雪早點確定關係,於是決定一起相約出海去玩。
  • 描寫冬天雪的唯美句子_關於寫雪的句子欣賞
    描寫冬雪的句子有哪些呢?下面小編給大家帶來描寫冬天雪的唯美句子,歡迎大家來參閱。  描寫冬天雪的唯美句子  1、又是一場大雪過後,天空一樣蔚藍,並且比海藍得更晶瑩剔透。千峰萬嶺,極目一望,儘是白色,閃耀著一片連接不斷的銀光。  2、雪終於停了,茫茫的田野一片雪白,房舍群山披上了銀裝。
  • 雙語 | 破解關於雪最常見的3條流言
    這是第二大誤區,但其實雪不是白色的,而是無色的。雪是由冰晶分子組成的,而冰是半透明的,也就是說光線不能很輕易地穿透它,而會被其反射。當光線照射在雪上,雪花的眾多冰晶表面會將其反射回去,通常是在各表面間來回反射,也正因為如此,反射進我們眼睛中的光線就呈現出了白色。這就是為什麼近看或放大看雪花,顏色是透明的,但是在實際生活中肉眼看上去卻是白色的。translucent[træns'lusnt]: adj.
  • 黎語冰欺騙棠雪的三件事,一件是假裝發燒,最後一件一直不敢坦白
    但是夏夢歡懷疑黎語冰是否真的發燒了,於是給黎語冰拿來退燒藥和溫度計,廖振宇見狀趕緊端來了一杯熱水讓黎語冰喝下。廖振宇假裝給棠雪看頭髮,黎語冰趁機將溫度計插進熱水中,最後量出了三十八度的高溫。本來就是假裝的發燒,但是棠雪強迫黎語冰吞下了退燒藥,黎語冰有苦難言只好照辦。
  • 豹貓和虎貓與豹、虎有什麼關係?它們又有什麼區別?
    貓科動物是進化最完美的食肉動物之一,它們有著靈活的身體、尖利的爪子和牙齒,在自然界中,大都處於食物鏈的相對頂端,而且貓科動物大都有漂亮的毛髮,這也成為了人類獵殺它們的主要原因之一。在貓科動物的命名中,許多小型貓科動物的名字與大型貓科動物的名字有些相似,比如虎貓、豹貓和老虎、花豹。那麼,虎貓和豹貓與虎豹有什麼關係呢?它們之間又有什麼區別呢?
  • 它們到底有什麼關係?
    流星的背後又是什麼呢?顯然,流星不是真正的星星,那為什麼叫它流星?天文學上許多的命名都讓人困惑,就像上期我們談到的行星狀星雲,它並不是真正的星雲,流星也不是真正的星星。其實,一切來自太空的固體物質,我們都可以稱為流星體,流星體在天空變得熾熱的現象被稱為流星。
  • 可樂到底有多少「神奇」口味?透明酸橙味有點失望,你喝過哪個?
    如今可樂更是被稱為「肥宅快樂水」,很多吃貨對它都沒有什麼抵抗力。但是,對於以下這些最神奇的可樂口味,你們都喝過幾個呢?- 透明酸橙味可樂 -最近在日本剛剛發布的透明酸橙味可樂,已經勾起了諸多吃貨的好奇心,它的味道究竟是什麼樣的呢?
  • 《冰糖燉雪梨》第五集總覽,語冰帶醉酒棠雪回家照顧
    在上一集中,棠雪幫助霖大輪滑社贏得了與輪滑冠軍「炸毛」的比試,於是輪滑社長晚上擺了慶功宴。在慶功宴上,棠雪和喻言正在開心地聊天的時候,黎語冰進來了,並要求棠雪走開,讓自己坐在她和喻言的中間。(哈哈哈哈哈,這不就是明目張胆的吃錯麼)可是當然,咱們棠雪肯定不肯呀。
  • 秦嶺太白山雪後霧凇美景能維持多久 霧凇是怎麼形成的有什麼特點
    秦嶺太白山雪後霧凇美景能維持多久 霧凇是怎麼形成的有什麼特點時間:2020-11-19 14:14   來源:贏家財富網   責任編輯:沫朵 川北在線核心提示:原標題:秦嶺太白山雪後霧凇美景能維持多久 霧凇是怎麼形成的有什麼特點 近日來,多地出現下雪的情況,不僅哈爾濱下雪了、北京下雪了,秦嶺太白山雪後霧凇美景也出現了
  • 為什麼宇宙看起來是黑色的而不是白色的?儘管太空中有無數顆星星
    於是,我們會問,既然太空中有那麼多星星,為什麼太空似乎還是如此黑暗的呢?如果宇宙是明亮的,那宇宙將是什麼樣子呢?如果宇宙是白色的,那我們還能在這新的場景中看到星星嗎?黑洞是否還會出現在這白色宇宙的背景之下呢?好了,讓我們澄清一些事情。在這裡,我們將從物理學的角度來考慮「黑/暗」的概念。顏色是光波的可見光譜。