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雪と氷/色の原因

アラスカ州スワードとトレイシーアームの近くに浮かぶ氷山。 光が凍った滝や氷河に深く浸透すると、青から青緑色の色合いが戻って散乱されます。

氷河(ラッセン火山国立公園)の水たまり。雄大な氷河と厚い雪の銀行は、クレバスや深い穴が青く見えるように、赤色光を吸収するフィルターのように機能します。

雪や氷の中に時々現れる青色の原因は何ですか? 水と同様に、この色は赤と黄色の両方の光が吸収されることによって引き起こされます(可視光スペクトルの青色の端に光が残ります)。 氷の吸収スペクトルは水の吸収スペクトルに似ていますが、水素結合によりすべてのピークがより低いエネルギーにシフトし、色が緑色になります。 この効果は、雪の中で散乱することによって増強され、光が間接的な経路を移動し、より多くの吸収の機会を提供する。

表面から、雪と氷は均一に白い顔を提示します。 これは、雪や氷の表面に当たっている可視光のほとんどすべてが、可視スペクトル内の単一の色を優先することなく、反射されるためです。

反射されていないが、雪の中に浸透したり透過したりする光については、状況が異なります。 この光が雪や氷の中に移動すると、氷の粒子は大量の光を散乱させます。 光が任意の距離を移動する場合、そのような散乱事象の多くを生き残る必要があります。 言い換えれば、それは散乱し続けなければならず、吸収されなければならない。 私たちは通常、他の雪の粒が数回だけ散乱または跳ね返った後、近くの表層(1cm未満)から戻ってくる光を見て、まだ白く見えます。最も簡単な用語では、氷や雪の層をフィルターと考えてください。

それが厚さわずか1センチメートルの場合、すべての光がそれを通過させます。 これは、コーヒーが注がれたときにしばしば明るく見える方法に似ていますが、カップの中にあるときははるかに暗くなります。

雪の中で深く、赤の優先吸収が顕著になり始めます。 水と同じように、より多くの赤色光が青色に比べて吸収されます。 それほど多くはありませんが、かなりの距離、例えば1メートル以上では、雪の層から出てくる光子は、赤色光よりも青色光で構成される傾向があります。 これは、通常、雪の中に穴を突き刺し、青い光を見るために穴を見下ろすとき、または氷河のクレバスの深さに関連する青い色で見られます。 いずれの場合も、青色の光は、雪または氷を通る比較的長い移動経路の産物である。 このスペクトル選択は、反射ではなく吸収に関連しています。

アラスカのルコンテ氷河から生まれた氷山。 氷山が凍って透明になればなるほど、それはより青く見えます。 泡立つ氷のより大きい結晶粒度は氷の下にある表面の色によって青緑から青に変わることができる入射光および反映された色相のより深い浸透

氷河の氷は飲み物の中で長く続きますか?

はい、少し、氷の結晶が大きいので。 結晶は外部から溶け、大きな結晶は氷の単位体積当たりの表面積が少ないため、大きな結晶を持つ氷はよりゆっくりと溶けます。

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