Природные явления вызывают огромный интерес у детей. Все мамы сталкиваются с незамысловатыми вопросами маленьких почемучек: «Почему снег белый, а лёд прозрачный?» По логике вещей, снег – это множество спрессованных снежинок, состоящих из воды. Вода, сама по себе – прозрачна, значит и снег должен быть невидимым. Но всё выглядит иначе. Произнося слово снег, сразу всплывает понятие белоснежный. Рассмотрим сточки зрения физики, почему снег белого цвета.
Физическая загадка
Снежинка состоит из кристалликов воды, микроскопического размера. Неужели нам просто кажется, что сугроб белого цвета. Ведь радуга тоже разноцветная, а это всего лишь обман зрения. Снег нам кажется белоснежным, когда на него попадают солнечные лучи. В зависимости от яркости световой волны, цвет снега может быть:
- Голубым;
- Серым;
- Синим;
- Розовым.
Например, когда на улице пасмурно – снег кажется серым или синим, а на закате солнца – розовым.
Верно то утверждение, что снег белый именно из-за свойств воды. прозрачная – снег белый. Сугроб из снега – это миллиарды снежинок, каждая из которых кристаллическое соединение воды. Главное физическое свойство воды – способность к поглощению красного и инфракрасного спектрального луча. Когда лучи проходят через кристаллики, свет от солнца не пропускает тёплые цвета спектра, а холодные – пропускает. Именно поэтому цвет снега становится от голубого до серого.
Если потеря спектральных цветов не происходит, то цвет снега кажется белым.
А как же лёд?
Лёд – это тоже вода, только в другом агрегатном состоянии. Тогда он прозрачен, а не белый? Лёд представляет собой кристаллическое соединение. Кристалл всегда прозрачен и не важно, лёд это или кристаллическая соль. Ледяная глыба – это тоже, своего рода кристалл, только большого размера. Давайте проведём микроскопическое исследование льдинки.
Снежинка под микроскопом на свету прозрачна. Это обусловлено чистотой и отсутствием примесей и воздушных пузырьков. Пропуская солнечные лучи, лёд, как и снежинка будет тоже прозрачный.
А вот снежный сугроб – это множество кристаллических снежинок, которые отражают солнечные лучи. Если бы поверхность снежинок была идеально ровная, то и снег был прозрачным. Но так как в сугроб снежинки ложатся беспорядочно, свет преломляется под разными углами. Это и придаёт сугробу белый цвет. Недаром говорят, что снег, словно слепит белизной. Отражение солнечного света заставляет нас зажмуриваться от ярко белого снега.
Если сравнить огромную льдину и снежный сугроб, то лучи беспрепятственно проходят сквозь лёд, а от снега они преломляются. Если измельчить ледяную глыбу, она станет белой, так как кристаллики воды будут не спрессованы в одно целое.
Лучи будут преломляться и отражаться. Именно это и объясняет физическое явление, снег белый, а лёд прозрачный. Кстати, известны случаи выпадения цветных осадков. Из-за химических примесей, снег приобретает не привычный для нашего глаза оттенок.
О том, почему снег именно белый, а не черный, синий, красный или какой-нибудь еще, каждый из нас задумывался хоть раз в жизни. Чаще всего вопрос «почему снег белый» задают дети родителям, но даже не все взрослые знают ответ на этот вопрос.
Чтобы понять, почему снег именно такого цвета, сперва нужно определится с понятием цвета вообще. Что такое цвет с точки зрения физики?
Нас окружает электромагнитное излучение, которое также называют электромагнитными волнами . Эти волны есть повсюду, но большая часть этих волн невидимы человеческому глазу.
Видимая же часть электромагнитного излучения воспринимается как цвет . С точки зрения науки, любой цвет — это волна электро-магнитного излучения, которая воспринимается человеческим зрением и преобразуется в цветовое ощущение.
Первоисточником электромагнитного излучения для нас является Солнце. Солнечные лучи, то есть волны, содержат в себе весь спектр видимого излучения, то есть все основные семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Сливаясь, цвета видимого спектра образуют белый цвет.
Одни предметы полностью поглощают световые волны — их мы видим черными , другие предметы пропускают солнечные лучи , то есть являются прозрачными . Это стекло, вода или лед.
Читали в свое время сказки про живую и мертвую воду? Тогда вам будет интересно узнать, что такое на самом деле с их помощью и многое, многое другое!
Знаете, чему равняется плотность морской воды и почему в ней легче плавать, чем в речной? Очень интересная информация находится , узнайте новое для себя!
Большинство же предметов в нашем мире часть лучей поглощают, а часть отражают. Для примера можно взять обычный лист с дерева зеленого цвета.
То, что лист зеленый говорит нам о том, что из видимого спектра солнечного излучения он отражает лучи зеленого света , а все остальные поглощает .
Оранжевый апельсин поглощает все лучи, кроме оранжевого, красный мак — все, кроме красного, и так далее.
Про снег можно сказать следующее — он отражает все лучи видимого спектра, поэтому мы видим его белым, то есть таким каким является для нас свет от Солнца.
Почему снег белого цвета, а не прозрачный? ^
И еще немного науки. Кто-то спросит, почему же снег все-таки белый, а не прозрачный. Снег ведь по сути своей вода, только в другом агрегатном состоянии.
Вода — это жидкость, лед — твердое тело, снег — рыхлое вещество, состоящее из отдельных кристаллов льда. Вода и лед прозрачны.
Но справедливости ради надо отметить, что в природе нет абсолютно прозрачных тел, как нет абсолютно черных и абсолютно белых тел . Даже стекло не абсолютно прозрачно.
Как бы то ни было, вода или лед имеют более или менее гладкую поверхность, что влияет на прохождение сквозь них солнечных лучей.
Проходя сквозь толщу гладкого льда, лучи не поглощаются и практически не преломляются, большая часть из них пропускается, а меньшая часть отражается от поверхности.
Снег же очень сильно отличается по своим свойствам ото льда, он рыхлый и совсем не гладкий .
Чтоб подробнее изучить свойства снега, достаточно рассмотреть снежинку. Каждая снежинка уникальна и имеет свой собственный рисунок.
Но общее у всех снежинок то, что они не гладкие, а состоят из множества граней, то есть мельчайших поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Масса снега состоит из множества таких снежинок, которые прикрепляются друг к другу. Падая на снежную поверхность, солнечный свет многократно преломляется и отражается от граней снежинок.
В конце концов большая часть видимого солнечного излучения отражается от снега. Причем, как уже было сказано, отражаются лучи всего видимого спектра, поэтому мы видим снег белым.
Снег можно сравнить с толченым стеклом или алмазами. Если представить себе огромную россыпь бриллиантов, то она тоже будет казаться нам белой, искрящейся.
Пожалуй, все замечали, что при ярком солнечном свете зимой поверхность снега искрится и переливается всеми цветами радуги.
Так вот, это падающий солнечный свет преломляется и распадается на отдельные спектральные цвета. Поэтому мы видим разноцветные искорки на белом снегу.
А Вы знаете, чему равняется и почему она отличается от температуры кипения пресной?
Что такое точка росы, насколько она важна и то, как ее можно рассчитать читайте , сохраните уют в Вашем доме!
Когда снег тает, образуется особый вид воды — талая. Как можно ее получить в домашних условиях, насколько она полезна для здоровья и как применяется читайте тут:
, это очень интересно!
При мысли о зиме всегда в воображении предстает белоснежный покров, окутавший все вокруг, при этом редко кто задумывается над тем, почему он белого цвета.
Капельки воды, находящиеся в атмосфере, при минусовой температуре замерзают и превращаются в лед, выпадая на землю в виде снега. Лед - это вода в твердом состоянии, сам по себе он прозрачен. Тогда почему снег белый?
Снежинки также не имеют цвета, однако если рассмотреть их через увеличительное стекло, можно заметить, что они похожи на кристаллы, напоминающие своей формой правильный шестиугольник с гранями. Во время снегопада именно грани снежинок, отражающие световые лучи, придают снегу привычный нам белый цвет.
На земле снежный покров представляет собой скопление снежинок, расположенных очень плотно друг к другу в хаотичном порядке. Все вместе они отражают свет с большей силой, поэтому даже ночью, когда поверхность не освещается солнцем, мы видим снег белым. Источником световых лучей в ночное время являются луна, звезды, фонари.
Однако причина «белизны» снежного покрова заключается не только в способности граней кристалликов льда отражать попадающий на них свет, а и от чистоты их поверхности. Суть в том, что ни одна снежинка не может быть идеально прозрачной. В атмосфере капли воды смешиваются с разными частичками (пылью, промышленными выбросами и другими загрязнителями), которые способны поглощать не отраженные лучи света.
Почему снег блестит?
В этом случае действует всем известный закон: угол падения равен углу отражения. Миллиарды микрокристаллов, имеющих форму правильного шестиугольника, поглощают солнечные лучи, преломляют их, а затем отражают в разных направлениях и под разными углами, подобно «солнечным зайчикам». Поэтому мы видим, как снежинки искрятся и переливаются на солнце.
Почему снежинки под ногами хрустят и скрипят?
Прогуливаясь по снегу, нередко можно услышать хруст или скрип под ногами. Такой звук получается потому, что кристаллы снежинок под механическим давлением трутся между собой и ломаются. Однако такое явление можно наблюдать не всегда, а только при определенной температуре воздуха.
Дело в том, что снег скрипит только при температуре от 2 до 20 градусов ниже нуля, причем в разных температурных интервалах скрип и хруст сопровождаются особенным звуком. Это объясняется тем, что в сильный мороз кристаллы снежинок становятся более плотными и крепкими, а при температуре 0 °С и выше снежный покров теряет свою прочность и начинает таять.
На самом деле, даже излом одной маленькой снежинки сопровождается звуком. Но этот звук настолько слабый, что органы слуха человека его просто не воспринимают. В то время, как ломаются триллионы снежинок, звук становится гораздо сильнее и человек отчетливо слышит характерное потрескивание снега.
Ольга Чертова
Конспект занятия кружка «Снег, лёд и их свойства»
На занятиях кружка "Юный эколог" мы с детьми старшей группы продолжаем экспериментировать. На этот раз опытным путём изучаем свойства снега и льда .
ЦЕЛЬ : Формировать представление о снеге , льде и их свойствах .
Познакомить детей с физическими свойствами снега и льда .
ЗАДАЧИ :
Образовательная. Помочь детям понять, почему при изменении температуры снег и лёд изменяют свои свойства .
Закрепить знания о свойствах снега и льда .
Учить детей анализировать, делать выводы в процессе экспериментирования.
Развивающая. Развивать мышление, умение выражать свои мысли последовательно, интерес к зимним явлениям природы.
Воспитательная. Вызвать радость от открытий, полученных в результате опытов.
Предварительная работа : Наблюдение за снегом , рассматривание снежинок, характеристики снега : сухой (мокрый, рыхлый (плотный, холодный, глубокий, искрящийся, рассыпчатый, игры со снегом , опыты, чтение рассказа “Первый снег” Е . Трутневой.
Материалы и оборудование : одноразовые тарелочки для снега (на каждом столе по глубокой и плоской тарелке, снег , лупы по количеству детей, по половине разрезанного яблочка на салфетке, ложка одноразовая, три емкости воды, кружочки разного цвета , наглядные модели снежинок и льдинок с обозначением свойств снега и льда , салфетки и полотенце.
Ребята, о каком времени года говорится в этой загадке :
Снег на полях ,
Лёд на реках,
Вьюга гуляет –
Когда это бывает? (Зимой)
А в следующих загадках говорится о явлениях неживой природы зимы. Отгадайте их.
Он пушистый, серебристый,
Но рукой его не тронь,
Станет капелькою чистой,
Как поймаешь на ладонь. (снег )
Прозрачен, как стекло,
А не вставишь в окно. (Лёд)
Покружилась звездочка
В воздухе немножко,
Села и растаяла
На моей ладошке. (Снежинка)
Воспитатель обращает внимание детей на искусственные снежинки. Настоящие ли они? Когда и где можно увидеть настоящие снежинки?
Послушайте, как интересно рассказывает о снежинках писатель
В. Архангельский. (Детям зачитывается о том, как образуются снежинки) .
Каким бывает снег ? Оказывается, снег бывает разный . В очень морозные дни он хрустящий и рассыпается. А вот если немного потеплеет на улице и наступит легкий, небольшой морозец, то снег станет липким , и мы сможем тогда и вылепить снежную бабу, построить снежную крепость, и поиграть в снежки.
А когда бывает снег и лёд (Ответы) .
Раз снег и лёд бывают только зимой, то они наверное чем-то похожи между собой. Как вы думаете? (Ответы) . Сегодня мы с вами проведём опыты и узнаем, чем похожи между собой снег и лёд и чем они отличаются.
Опыт – это практические действия с предметами для узнавания их свойств .
Я вчера набрала снег и лед и разложила его по тарелочкам, а интересно, что с ним произошло? Я предлагаю отправиться в снежную лабораторию, но вход в нее непростой (проходя через дугу, дети отвечают на вопрос "Где живет снежинка?")
Теперь мы с вами ученые-исследователи, будем выяснять, какие они снег и лёд и каковы их свойства . А помощником нашим будет специальный прибор для исследования. Найдите его на своих столах, как этот прибор называется? (лупа) . А что такое лупа? (увеличительное стекло) .
Ребята, а что же стало со снегом ? (растаял) Почему?
Значит, снег и лёд образуются из воды под действием мороза и тают в тепле.
(на доску крепится снежинка с изображением 1 свойства , на снежинке нарисована капелька воды : снег тает в тепле ).
Давайте внимательно рассмотрим растаявший снег . Что вы видите? (вода грязная) . Ребята, я видела, что некоторые дети едят снег . Правильно ли они поступают? А какой снег на ощупь ? (холодный) . Можно ли есть снег ? (нет, снег холодный и может быть грязным) .
Опыт №1. «Определение цвета» .
Сравним : какого цвета вода, снег и лёд (снег белый , вода и лёд бесцветные) А что еще бывает белым? (крепится 2 снежинка : снег белый - в центре снежинки вата, лёд бесцветный).
Какого цвета снег ? (белый)
Какого цвета лёд? (бесцветный)
Опыт №2. «Определение прозрачности» .
Проведем эксперимент. У вас под тарелочками лежат геометрические фигуры, назовите их (круги) . Какого они цвета? Положите один круг на пустую тарелочку, наверх мы положим снег , другой опустите в воду, третий круг положим под льдинку. Где круг видно, а где нет? Почему? (на доску крепится 3 снежинка : снег непрозрачный - нарисован закрытый глаз, лёд прозрачный – открытый глаз).
Опыт № 3. «Определение запаха» .
Ребята, а как узнать, снег и лёд пахнут ? (надо понюхать) . Понюхаем сначала яблоко, какое яблоко? (ароматное, душистое) . А теперь снег (у снега нет запаха ) (крепится 4 снежинка : снег и лёд не имеют запаха - на снежинке нарисован нос).
Давайте попробуем воткнуть в снег палочку , что произошло? А можно ли воткнуть палочку в лёд? Можно сделать вывод, что снег рыхлый , а лед твёрдый.
Взять горсть снега и высыпать её . Как можно назвать это свойство снега ? (Сыпучий) . А лёд? Я «случайно» уронила лёд, что с ним случилось? (он раскололся, он - хрупкий) .
Физкульминутка :
Снег пушистый все летает , (поднимают руки вверх и медленно опускают)
А метель все завывает.
Сколько снегу намело , (показывают сугробы)
Все тропинки занесло!
Мы дорожки разгребем (имитируют действия)
И в снежки играть пойдем. (шагают)
Снег сегодня белый , белый, (поднимают руки вверх и опускают)
От него кругом светло.
Рукавички мы наденем, (надевают рукавички)
и перчатки мы наденем, (одевают каждый пальчик)
Каждый пальчик мы оденем,
Будет вы шубах нам тепло.
Молодцы! Вы мне столько опытов показали, а сейчас я хочу вам показать, садитесь удобнее. Смотрите : у меня три баночки. В одну наливаем воду (приглашается ребенок проверить температуру воды, (холодная) . Во вторую нальем теплую, но как нам получить теплую воду, какую воду нужно налить сначала : горячую или холодную, почему? (холодную, затем горячую) . В третью баночку я налью горячую. В три баночки я буду опускать снег одновременно . Где снег растаял быстрее , а где медленнее? (чем теплее вода, тем быстрее растаял снег , быстрота таяния снега зависит от температуры воды).
Ребята, а теперь давайте вспомним, какими свойствами обладают снег и лёд ? (по окончанию каждого опыта на доску крепились снежинки со свойствами снега и льда ). Обращается внимание детей на то, что снег и лёд - это замерзшая вода.
Давайте теперь объединим всё, что мы узнали о снеге и льде .
Снег – белый , непрозрачный, рыхлый, сыпучий, под действием тепла превращается в воду.
А лёд – бесцветный, прозрачный, твёрдый, хрупкий, под действием тепла превращается в воду.
А теперь, когда мы с вами познакомились со свойствами снега , давайте попробуем сами вырезать снежинки и посмотрим, какие они у нас получатся. (Дети вырезают снежинки) .
Подведение итогов занятия : Как много мы сегодня узнали о снеге , пора возвращаться назад. Вам понравилось наше занятие ? Что запомнилось больше всего?
Вопрос о том, почему снег белый, знаком каждому человеку с детства. Но не все дети, да и взрослые, знают правильный ответ, по какой причине маленькие снежинки именно а не синего или зеленого. Всем известно, что снег - это застывшая вода, точнее лед. Но так как лед является прозрачным и способен пропускать сквозь себя свет, то почему снежные сугробы, которые накрывают землю, далеко непрозрачные, а имеют весьма отчетливый цвет?
В прошлые века, когда еще не было столь развитых технологий, позволяющих изучать все природные процессы, ученые бились над вопросом о том, почему снег белый. Однако ответа так и не находили. Только лишь когда весь процесс сотворения снега от самого начала и до конца стал понятен, появились некоторые догадки о “белоснежном покрове”.
Все начинается с того, что под воздействиями теплого солнечного света вода из рек, озер и морей превращается в пар, и поднимается высоко в атмосферные слои, где преобладает вечная мерзлота. Пар, в свою очередь, обладая свойствами жидкой воды, из-за большой минусовой температуры начинает застывать и превращается в кристаллики льда. Это и есть снежинки, которые со временем готовы выпасть на землю. В большинстве своем, в тех местах, где тепло, льдинки выпадают в виде мокрых осадков, растаяв еще в воздухе.
Как образуется снег, теперь понятно, но почему, когда падает на землю, он вдруг становится белым?
Вопрос уместный, потому как снежинки и правда еще в воздухе обладают теми же пропускными свойствами света сквозь себя, что и лед. Но не следует забывать одно: грани хрусталиков расположены под хаотичными углами, что беспорядочно преломляет солнечный свет, и они не поглощают его, а пропускают дальше. И когда снежинки собираются в “белоснежное покрывало”, лучи солнца, преломляясь от одной снежинки к другой, проходят насквозь весь покров. Многие лучи отражаются в наши глаза, именно поэтому зачастую, когда смотришь на снег, приходится жмуриться. Солнечный свет слишком яркий для восприятия его не защищенными глазами.
Но не совсем правильно задавать вопрос о том, почему снег белый, ведь он не всегда “чистый”. Таким видят его люди лишь тогда, когда лучи солнечного света попадают на него. К примеру, на закате он может окраситься в розоватый оттенок, а в свете желтого фонаря может быть слегка так же как и в пасмурную погоду его оттенок бывает сероватым.
Возможны изменения цвета снега еще и в воздушных слоях, когда снежинки только начинают свое “падениена землю“. К примеру, различная пыльца от деревьев и цветов, пыль с засушливой земли поднимается и встречается с крупицами снега в воздушных потоках. Если такой снег не успевает растаять и сохраняется небольшим покровом, то его цвет обязательно будет с различными оттенками. В данных условиях спрашивать, почему снег белый, неуместно.
Однако снежинки - это не просто летящие хаотично вниз льдинки, которые по непонятным причинам решили накрыть землю “белым покрывалом”.
Главные свойства снега - это уберечь землю от холодов, накрыв толстым покрывалом. Да-да, именно согреть и сохранить урожай и почву от замерзания, казалось бы, парадоксально, но это правда. Он обладает плохой теплопроводностью, позволяющей ему сдерживать тепло, выходящее из земли, и создавать “тепловую подушку”. Не зря же строились иглу жителями крайнего севера. Лед, как и снег, хорошо держит тепло, создавая уникальные благоприятные условия для жизни.
Не стоит упускать из виду и то, что размер снежинок зависит от погодных условий за окном. Если достаточно холодно, то льдинки маленькие, почти незаметные. А если же светит солнышко и воздух не настолько холодный, то размеры снежинки могут достигать нескольких сантиметров. Так, в 1944 году в Москве выпали десятисантиметровые “крупицы льда”.
Загрузка...
