La neige est tout un tas de cristaux de glace individuels disposés ensemble. Baac3nes/Moment/Getty Images L'une des raisons pour lesquelles nous aimons tous la neige est qu'elle recouvre tout d'une couverture blanche "pure". Nous parlons même de la neige en ces termes :les météorologues disent que nous aurons « une partie de la substance blanche, " et chaque décembre, vous entendrez probablement la chanson "White Christmas" encore et encore. La neige ne serait pas de la neige si elle n'était pas blanche. Mais il semble étrange que la neige soit blanche du tout, car ce n'est qu'un tas de cristaux de glace collés ensemble. Alors d'où tire-t-il sa couleur distinctive ?
Pour comprendre d'où vient la blancheur, nous devons revenir en arrière et voir pourquoi différentes choses ont des couleurs différentes en premier lieu. La lumière visible est composée de nombreuses fréquences de lumière différentes. Nos yeux détectent ces fréquences sous différentes couleurs. Différents objets ont des couleurs différentes parce que les particules qui composent l'objet ont des couleurs distinctes. fréquences de vibration . Essentiellement, les électrons de la particule vibreront d'une certaine quantité en réponse à l'énergie, en fonction de la fréquence de l'énergie. Dans le cas de l'énergie lumineuse, les molécules et les atomes absorbent une certaine quantité d'énergie lumineuse en fonction de la fréquence de la lumière et émettent ensuite cette énergie absorbée sous forme de chaleur. Cela signifie que les objets absorbent certaines fréquences de lumière plus que d'autres.
Certaines choses peuvent arriver aux fréquences lumineuses qui ne sont pas absorbées. Dans certains matériaux, lorsqu'une particule réémet les photons, ils continuent à passer à la particule suivante. Dans ce cas, la lumière traverse le matériau, donc le matériel est clair. Dans la plupart des matériaux solides, les particules réémettent la plupart des photons non absorbés hors du matériau, donc pas de lumière, ou très peu de lumière, passe à travers et l'objet est opaque . La couleur d'un objet opaque n'est que la combinaison de l'énergie lumineuse que les particules de l'objet n'ont pas absorbée.
Nous sommes maintenant prêts à revenir à notre question. Puisque la neige est de l'eau gelée, et nous savons tous que l'eau gelée, exempt d'impuretés, est clair, pourquoi la neige a-t-elle une couleur distinctive ? Pour comprendre cela, nous devons regarder un morceau de glace. La glace n'est pas transparent ; c'est en fait translucide . Cela signifie que les photons lumineux ne traversent pas directement le matériau; les particules du matériau modifient plutôt la direction de la lumière. Cela se produit parce que les distances entre certains atomes dans la structure moléculaire de la glace sont proches de la hauteur des longueurs d'onde de la lumière, ce qui signifie que les photons lumineux vont interagir avec les structures. Le résultat est que le chemin du photon lumineux est modifié, et il sort de la glace dans une direction différente de celle où il est entré dans la glace.
La neige est tout un tas de cristaux de glace individuels disposés ensemble. Lorsqu'un photon lumineux pénètre dans une couche de neige, il passe à travers un cristal de glace sur le dessus, qui change légèrement de direction et l'envoie sur un nouveau cristal de glace, qui fait la même chose. Essentiellement, tous les cristaux font rebondir la lumière tout autour pour qu'elle ressorte directement du tas de neige. Il fait la même chose à toutes les différentes fréquences lumineuses, donc toutes les couleurs de la lumière sont renvoyées. La "couleur" de toutes les fréquences du spectre visible combinées à parts égales est le blanc, c'est donc la couleur que nous voyons dans la neige, alors que ce n'est pas la couleur que nous voyons dans les cristaux de glace individuels qui forment la neige. Et oui, la neige peut paraître moins blanche si elle est dans l'ombre ou si la lumière du soleil la frappe d'une manière particulière ou si le chien du voisinage la surprend, comme le rappelle le National Center for Atmospheric Research.
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Publié à l'origine :30 novembre 2000
