為什麼在正常情況下 雪是白色的?

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【新唐人北京時間2021年01月25日訊】在高海拔或高緯度地區,冬天通常會下,讓大地呈現白茫茫一片,煞是好看。但不知道有沒有人想過,為什麼雪是白色的?

據生活科學(Live Science)網站報導,這個問題與光學有關。首先要了解的構成物質,也就是水。它是一種天性清澈透明的物質,但可以呈現白色的樣貌。

加州理工學院(California Institute of Technology)的物理學教授李布列希特(Kenneth Libbrecht)表示,窗戶上的玻璃片是透明的,但當你用鐵鎚將它敲擊成小片的碎玻璃時,它會變成白色。

李布列希特說,這兩者的不同主要在於光如何與窗戶之類的單一表面以及碎玻璃之類的多重表面互動,而相同的概念可以應用在雪上。

依據光學原理,當光線碰觸物體時,它不是穿越物體,就是被物體吸收或反射。當光線碰觸像玻璃或冰這樣的平滑表面,它的可見光在行進路線不受干擾的情況下通常會穿透表面。

由於人們的眼睛只看得到物體吸收或反射的光波,所以玻璃和冰看起來通常是透明的。

而在玻璃碎裂後,它會出現無數不平的表面。當光線碰觸這些不規則的表面時,它會在所有方向反射和散射。這對雪花也是一樣。雪花係由數百個擁有不同形狀和結構的微小冰晶所構成,它的表面也是不規則的。

由於碰觸碎玻璃或雪花的光線會被平均地反射,所以這些光線含有可見光的所有波長,包括紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色,它們組合在一起就呈現白色。這就是為什麼我們看到的雪是白色的。

然而,在某些因素的影響下,雪會呈現其他顏色。比如說,世界各地的高山或極地地區在夏季可能會出現的一種粉紅色、帶有西瓜味道的雪,被稱為「西瓜雪」(watermelon snow)。

科學家研究後發現,「西瓜雪」的紅色是由一種名叫極地雪藻(chlamydomonas nivalis)的綠藻所引起的。

這種綠藻含有一種紅色的類胡蘿蔔素,可以保護它免受太陽的紫外線所傷,也會吸收熱量,並在周遭的雪融化後提供水分給綠藻使用。

當極地雪藻長出積雪的表面,就會形成粉紅色的一片,如同粉紅色的雪一樣。

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

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