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如果水和冰是干净的,那为什么雪看上去是白色的?

发布人:xiaofen   发布时间:2025-07-25   作者:沈永平,王国亚,张伟,吴锦奎   资料来源:北京出版集团

    简单地说,雪花有如此多反射光的表面,它们将光线分散到所有的颜色中,所以雪看起来是白色的。另外就是与人类眼睛感知颜色的方式有关,即使光源可能不是真 正的白色光 (例阳光、荧光灯和白炽灯都有特定的颜色,人脑补偿光源。因此,即使阳光是黄色的,来自雪地的散射光也是黄色的,但大脑将雪视为白色,因为大脑接收到的整个图像都是黄色的,而这种颜色会自动减去。

    当你看单个雪花的照片时,雪花是清晰透明的。但为什么雪是白色而不是透明? 首先,当我们看到某些颜色时,了解发生了什么是很重要的。来自太阳或其他光源的可见光有不同的波长,人眼将其理解为不同的颜色。当光线与物体相互作用时,物体反射或吸收的波长决定了我们眼睛所能看到的颜色。当一个物体反射所有来自太阳的可见光波长时,这个物体就会呈现出白色。像消防车这样的东西之所以呈现红色,是因为颜料反射了可见光谱中红色区域的某些波长,同时吸收了其余的波长。

    现在我们来看看水、雪花和雪。纯水相当清澈,这意味着光的波长或多或少直接穿过它,而不是反射回你的眼球。单个的雪花是透明的,但是大量的雪花集中在一起就变成了白色,这意味着所有的光都被反射回来,而不是直接穿过。这里的关键是光 与大量复杂形状的雪花和被称为雪的空气相互作用的方式。就像水一样,光线进入冰块时会弯曲,即使是用清水制成的冰块或冰柱也会显得浑浊。微小的雪花,或冰晶, 组成了一个雪堤,每一个都有点像一个冰块弯曲光,尽管由于多样和复杂的形状而不是完全一致。


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单个的雪花是透明的,但是大量的雪花集中在一起就变成了白色,这意味着所有 的光都被反射回来,而不是直接穿过。

微小的雪花,或冰晶,组成了一个雪堤,每一个都有点像一个冰块弯曲光,

尽管由于多样和复杂的形状而不是完全一致。


    所以当这些微小美丽的冰晶形成弯曲光线时,光线最终与雪花团中的另一个冰晶相遇,在那里它也被弯曲,然后一个接一个。这个过程一直持续到光线从雪地反射回来,而不是直接穿过雪地到达地面。雪中确实有一些波长被吸收了,尤其是当杂质如灰尘被引入时,但在新雪中,大部分光波最终会被反射,因此你会看到阳光是白色的。

    当然 您可能已经注意到,在适当的情况下,雪也可以看起来是蓝色的。当光线从 冰晶上反射相对较少的次数时,就会出现白色的外观,因为光线穿透雪地的次数并不 多。然而,设法穿透雪中更深处的光线往往会看到光谱中红色那一端的较长波长,它会被吸收一点,而光谱中蓝色那一端的较短波长会被反射回你的身体。

    那么,是什么让光线在某些雪中穿透得更深呢? 这主要是取决与冰晶的密度,随着雪越来越密,同时会将更多的雪花熔合成更大的冰束,并使雪中的许多小气泡消失,从而形成看上去呈淡蓝色的雪或冰。