Hvorfor is er blå

Eleanor Scriven / robertharding, Getty Images

Isbreer og frosne innsjøer ser blå ut, men istapper og is fra fryseren virker klare. Hvorfor er isen blå? Det raske svaret er at det er fordi vann absorberer andre farger spektrum , så den som reflekteres tilbake til øynene dine er blå. For å forstå hvorfor må du forstå hvordan lys interagerer med vann og is.

Viktige ting: Hvorfor is er blå

• Is ser blå ut fordi vannet i seg selv er turkisblått.
• Fargen på isen blir dypere med økende tykkelse og renhet.
• Is som ser hvit ut inneholder ofte mange luftbobler, sprekker eller suspendert stoff.

Hvorfor vann og is er blått

I både flytende og fast form, vann (H_toO) molekyler absorberer rødt og gult lys, så det reflekterte lyset er blått. Oksygen-hydrogenbindingen (O-H-bindingen) strekker seg som respons på innkommende energi fra lys, og absorberer energi i den røde delen av spekteret. Absorbert energi får vannmolekyler til å vibrere, noe som kan føre til at vann absorberer oransje, gult og grønt lys. Kortbølget blått lys og fiolett lys forblir. Isbreen ser ut til å være mer turkis enn blå fordi hydrogenbinding i is endrer absorpsjonsspekteret til is til lavere energi, noe som gjør den grønnere enn flytende vann.

Snø og is som inneholder bobler eller mange brudd virke hvit fordi kornene og fasettene sprer lyset tilbake mot betrakteren i stedet for å la det trenge gjennom vannet.

Samtidig som klare isbiter eller istapper kan være fri for gassene som sprer lys, de fremstår fargeløse i stedet for blå. Hvorfor? Det er fordi fargen er for blekblå til at du kan registrere fargen. Tenk på fargen på te. Te i en kopp er mørkt farget, men hvis du skvetter en liten mengde på benken, er væsken blek. Det krever mye vann for å produsere en merkbar farge. Jo tettere vannmolekylene er eller jo lengre vei gjennom dem, jo ​​flere røde fotoner absorberes, og etterlater lys som for det meste er blått.

Glacial Blue Ice

Isbreen starter som hvit snø. Etter hvert som mer snø faller, blir lagene under den komprimert og danner en isbre. Trykket presser ut luftboblene og ufullkommenhetene, og danner store iskrystaller som tillater lysoverføring. Det øverste laget av en isbre kan virke hvitt enten fra snøfall eller fra brudd og forvitring av isen. Breflaten kan virke hvit der den er forvitret eller der lyset reflekteres fra overflaten.

En misforståelse om hvorfor is er blå

Noen mennesker tror is er blå av samme grunn som himmelen er blå, Rayleigh-spredning . Rayleigh-spredning oppstår når lys spres av partikler som er mindre enn bølgelengden til strålingen. Vann og is er blå fordi vannmolekyler selektivt absorbere den røde delen av det synlige spekteret, ikke fordi molekylene spre de andre bølgelengdene. Faktisk ser isen blå ut fordi den er blå.

Se Blue Ice For Yourself

Selv om du kanskje ikke får en sjanse til å observere en isbre på egen hånd, er en måte å lage blåis på å stikke en pinne ned i snøen gjentatte ganger for å komprimere flakene. Hvis du har nok snø, kan du bygge en iglo. Når du sitter inne, vil du se den blå fargen. Du kan også se blå is hvis du skjærer en isblokk fra en ren frossen innsjø eller dam.

Kilde

• Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). 'Hvorfor er vann blått?'. J. Chem. Educ . 70 (8): 612. doi: 10.1021/ed070p612