Proč je sníh bílý? Voda je přece průhledná.
Voda a sklo
Proč jsou vlastně některé materiály průhledné? Voda i sklo mají jedno společné, mají hladký povrch a homogenní strukturu. Vodní hladina sice může být větrem poškozena, takže se na ní vytvářejí vlny, když ale vítr ustane, bude hladina “jako sklo”.
To ale není jediný předpoklad pro to, aby byl materiál průhledný. Důležité je také to, jak reaguje světelný paprsek s molekulami, ze kterých se daný materiál skládá.
Průhledné a neprůhledné materiály
Pokud se dostane světelný paprsek do nitra materiálu, mohou se v podstatě stát dvě věci: paprsek projde kolem molekul materiálu bez povšimnutí, nebo je jimi absorbován.
Aby byla situace trochu pestřejší, skládá se světlo z fotonů s různými vlnovými délkami - vnímáme je jako barvy od červené přes žlutou a zelenou až po modrou a nafialovělou. Různé vlnové délky mohou reagovat s materiálem různým způsobem. Může se stát, že jsou některé z nich ignorovány a jiné oblíbené.
Materiál, kterým má světlo procházet, se dá zjednodušeně definovat jako celé sídliště, plné elektronových hotelů (elektronový hotel - viz předchozí blog o vodoměrce). V nejvyšších patrech těchto hotelů číhají znuděné elektrony. Jsou vděčné za jakékoliv rozptýlení.
Jistě si dovedete představit to vzrušení, když kolem jejich hotelu projede zmrzlinář (světelný paprsek), nabízející různé druhy zmrzlin (elektromagnetických vln) - zelenou pistáciovou, žlutou s mangem, červenou jahodovou nebo modrofialovou borůvkovou. Elektrony v hotelech mají své chutě a dávají zpravidla přednost jedné z nich. Může se pak stát, že vykoupí celou várku zmrzliny jednoho druhu. Zmrzlinář odjede už jen s částí svého sortimentu. Takové materiály jsou různě zbarvené - vždy takovou doplňkovou barvou, která se skládá z vlnových délek, které předtím elektronům nechutnaly.
Existují ale i jiné materiály, které mají velice nevybíravé - nebo hladové - elektrony. Těší se na jakoukoliv zmrzlinu. Pak se dokonce může stát, že vykoupí úplně všechny zásoby. Kde není už žádná zmrzlina, není ani žádné světlo, které by mohlo materiál opustit. Materiál je tedy - neprůhledný.
Případ vody a sněhu
Sníh sám o sobě - je skutečně průhledný. Vždyť se skládá ze stejného materiálu jako voda. Jeho průhlednost ale nevnímáme u čerstvě napadlého sněhu právě z toho důvodu, že nesplňuje první požadavek - hladký a rovnoměrný povrch.
Sněhová hmota se skládá z malých vloček - o hladkém povrchu tedy nemůže být řeči.
Většina světla, dopadajícího na sníh, se rozptýlí na nesčetných sněhových vločkách na jeho povrchu, takže se do nitra materiálu ani nedostane. Paprsky, které předtím dopadaly na sníh zhruba ve stejném směru, míří po odrazu na hrubém materiálu různými směry.
Princip rozptylového odrazu by se dal přirovnat ke stolnímu tenisu, který se hraje na desce, na kterou někdo nasypal smetí. Odraz tenisového míčku se stane nevypočitatelným a hra je frustrující.
Proč má sníh bílou barvu?
Tím docházíme k poslední otázce. Proč mají sněžným povrchem frustrované sluneční paprsky zrovna bílou barvu? To je dáno tím, že i původní světlo, které k nám přichází od Slunce, má ve svém optickém součtu barvu, kterou naše oko vnímá jako bílou.
Bílé barvě sněhu navíc napomáhají jeho fyzikální vlastnosti.
Vzhledem k tomu, že je voda bezbarvá (a jen ve velkém množství rozeznáme její namodralou barvu), není důvod, proč by měl mít sníh jinou barvu než barvu světla, které na něj dopadá. Jinými slovy - elektrony v elektronových hotelech ve sněhu nemají rády absolutně žádnou zmrzlinu. Není divu - v takové zimě! Zmrzlinář (sluneční paprsek) tedy odjede s nepořízenou - a s celou širokou paletou barevných laskominek (vlnových délek).
Při dopadu na povrch sněhu nemají elektrony v jeho materiálu chuť na žádnou z dopadajících vlnových délek. Všechny tedy mohou být v klidu rozptýleny povrchem sněhu zpátky do vzduchu kde je vnímáme jako odražené světlo se stejnou barvou, jako mělo světlo dopadající… bílou.
Dodatečně - všem čtenářům krásný první advent!
Dana Tenzler
Jsou poškrábané teflonové pánve nebezpečné?
Mají se pánve, které mají teflonový povrch, vyhodit poté, co se poškrábaly? A proč se vlastně teflonový povrch tak lehce poškodí? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Bludná planeta - první kandidát na osamělou planetu podobnou Zemi
Astronomové se věnují nejen exoplanetám v cizích planetárních systémech, ale také planetám, které jsou při své pouti vesmírem osamělé. Jak se dá nalézt temná bludná planeta? (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Alkohol v jídle - kolik se ho vypaří během vaření?
Odpařuje se alkohol, který se přidává do jídla, během vaření natolik, aby byl výsledný pokrm vhodný pro děti? O alkoholu v potravinách. (délka blogu 4 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (8) - průmyslová modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Dana Tenzler
Barvy v kuchyni (7) - přírodní modrá
Napadlo vás někdy, čím se vlastně barví potraviny? Jakými přírodními nebo umělými barvivy se dá jídlo barvit dnes a jak tomu bylo v minulosti? (délka blogu 3 min.)
Další články autora |
Tři roky vězení. Soud Ferimu potvrdil trest za znásilnění, odvolání zamítl
Městský soud v Praze potvrdil tříletý trest bývalému poslanci Dominiku Ferimu. Za znásilnění a...
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Takhle se mě dotýkal jen gynekolog. Fanynky PSG si stěžují na obtěžování
Mnoho žen si po úterním fotbalovém utkání mezi PSG a Barcelonou postěžovalo na obtěžování ze strany...
Školu neznaly, myly se v potoce. Živořící děti v Hluboké vysvobodili až strážníci
Otřesný případ odhalili strážníci z Hluboké nad Vltavou na Českobudějovicku. Při jedné z kontrol...
Prezident Petr Pavel se zranil v obličeji při střelbě ve zbrojovce
Prezident Petr Pavel se při střelbě na střelnici v uherskobrodské České zbrojovce, kam zavítal...
Má přejít česká ekonomika na válečný režim? Doba míru je pryč, říká Pojar
Vysíláme Britský premiér Rishi Sunak nedávno oznámil, že jeho vláda uvede zbrojní průmysl do válečného...
Každý druhý učitel v Německu zažívá ve třídách násilí. Brutalita na školách roste
Premium Německý učitel se stává docela riskantní profesí. Násilí se stává stále běžnější částí vyučování a...
Biden nečekaně kývl na předvolební debatu. Kdykoli kdekoli, říká Trump
Americký prezident Joe Biden se v pátek nechal slyšet, že by chtěl do debaty se svým předchůdcem...
USA mění systém pomoci Ukrajině: už ne sklad, ale zbraně přímo ze zbrojovek
USA chystají dosud největší balík vojenské pomoci Ukrajině v přepočtu za více než 140 miliard...
Samoživitelka skončila v nemocnici a čtvrt roku nemohla pracovat
Téměř deset miliard korun – tolik jen za loňský rok poslaly pojišťovny lidem za úrazy, závažná onemocnění či úmrtí. Životní pojištění pomohlo za...
- Počet článků 970
- Celková karma 19,69
- Průměrná čtenost 1328x