الظواهر الطبيعية ذات أهمية كبيرة للأطفال. تواجه جميع الأمهات أسئلة بسيطة تتعلق بقليل لماذا تفعل ذلك بنفسك: "لماذا بياض الثلج والجليد شفاف؟" وفقًا لمنطق الأشياء ، فإن الثلج عبارة عن مجموعة من رقاقات الثلج المضغوطة تتكون من الماء. الماء ، في حد ذاته ، شفاف ، مما يعني أن الثلج يجب أن يكون غير مرئي أيضًا. لكن كل شيء يبدو مختلفًا. عند نطق كلمة Snow ، يظهر مفهوم بياض الثلج على الفور. تأمل من وجهة نظر الفيزياء لماذا الثلج أبيض.

لغز فيزيائي

تتكون ندفة الثلج من بلورات مائية مجهرية. هل نعتقد فقط أن جرف الثلج أبيض. بعد كل شيء ، قوس قزح متعدد الألوان أيضًا ، وهذا مجرد وهم بصري. يبدو الثلج أبيض لنا عندما تشرق عليه الشمس. اعتمادًا على سطوع موجة الضوء ، يمكن أن يكون لون الثلج:

• أزرق؛
• رمادي؛
• أزرق؛
• لون القرنفل.

على سبيل المثال ، عندما يكون الجو غائمًا بالخارج ، يظهر الثلج باللون الرمادي أو الأزرق ، وعند غروب الشمس يظهر باللون الوردي.

صحيح أن الثلج أبيض على وجه التحديد بسبب خصائص الماء. شفاف - ثلج أبيض. إن تساقط الثلوج هو بلايين من رقاقات الثلج ، كل منها عبارة عن مركب بلوري من الماء. الخاصية الفيزيائية الرئيسية للماء هي القدرة على امتصاص الأشعة الطيفية الحمراء والأشعة تحت الحمراء. عندما تمر الأشعة عبر البلورات ، فإن ضوء الشمس لا ينقل الألوان الدافئة للطيف ، ولكن الألوان الباردة تمر من خلاله. هذا هو السبب في أن لون الثلج يتحول من الأزرق إلى الرمادي.

إذا لم يكن هناك فقدان للألوان الطيفية ، فإن لون الثلج يظهر باللون الأبيض.

لكن ماذا عن الجليد؟

الجليد هو أيضًا ماء ، فقط في حالة تجميع مختلفة. إذن فهي شفافة وليست بيضاء؟ الجليد مركب بلوري. البلورة شفافة دائمًا ولا يهم ما إذا كانت جليدًا أو ملحًا بلوريًا. كتلة الجليد هي أيضًا نوع من البلورات ، فقط ذات حجم كبير. لنقم بفحص مجهري للجليد.

ندفة الثلج تحت المجهر في الضوء شفافة. ويرجع ذلك إلى نقاء وغياب الشوائب وفقاعات الهواء. عند السماح لأشعة الشمس بالمرور ، سيكون الجليد ، مثل ندفة الثلج ، شفافًا أيضًا.

لكن الانجراف الثلجي عبارة عن الكثير من رقاقات الثلج البلورية التي تعكس أشعة الشمس. إذا كان سطح الثلج مسطحًا تمامًا ، فسيكون الثلج شفافًا. ولكن نظرًا لأن رقاقات الثلج تسقط عشوائيًا في جرف ثلجي ، ينكسر الضوء بزوايا مختلفة. هذا يعطي لون الثلج الأبيض. لا عجب أنهم يقولون ذلك الثلج ، كما لو كان يعمي البياض. انعكاس ضوء الشمس يجعلنا نحدق في مواجهة الثلج الأبيض اللامع.

إذا قارنا طوفًا جليديًا ضخمًا وجرف ثلجي ، فإن الأشعة تمر عبر الجليد دون عائق ، وتنكسر من الثلج. إذا قمت بسحق كتلة ثلجية ، فسوف تتحول إلى اللون الأبيض ، حيث لن يتم ضغط بلورات الماء في كتلة واحدة.

سوف تنكسر الأشعة وتنعكس. وهذا ما يفسر الظاهرة الفيزيائية ، فالثلج أبيض ، والجليد شفاف. بالمناسبة ، هناك حالات ترسب اللون. بسبب الشوائب الكيميائية ، يكتسب الثلج ظلًا غير مألوف لأعيننا.

عند فحص ندفة ثلجية واحدة عن كثب ، يمكنك أن ترى أنها شفافة. لكن الثلج ، الذي يتكون من آلاف وآلاف من رقاقات الثلج الشفافة ، أبيض اللون. كيف يعمل؟

هذا لأن الضوء له أطوال موجية مختلفة. كل طول موجي له لونه الخاص. يمكن رؤية توزيع الألوان حسب الطول الموجي في الصورة أدناه.

يمكن لبعض المواد أن تمتص موجات من موجة معينة ، بينما تعكسها مواد أخرى. هذا هو السبب في أن الكائنات لها ألوان مختلفة. على سبيل المثال ، تعكس بعض المواد أطوال موجات قصيرة من اللون الأزرق ، ولكن يتم امتصاص أطوال موجية أطول ، لذلك نرى جسمًا أزرق. المواد الأخرى حمراء لأنها تعكس فقط خاصية الطول الموجي للأحمر. ستظهر المادة التي تعكس جميع الموجات الواقعة عليها بيضاء ، بينما المادة التي تمتص كل الموجات ستظهر باللون الأسود.

الثلج ، كما تعلم ، هو ماء متجمد. إذا نظرت إلى الماء ، يمكنك أن ترى أنه شفاف ، مما يعني أن موجات الضوء تمر عبره. لذلك ، ليس من المستغرب أن تكون ندفة الثلج شفافة أيضًا. إذا قمت بتمرير شعاع من الضوء عبر ندفة ثلجية واحدة ، فلن ينعكس ، ولكن بعد أن مرت عبر أصغر بلورات جليدية ، سوف تنكسر بزاوية. لا عجب أن يقولوا: "لا تتماثل اثنتان من رقاقات الثلج" ، لأن لكل منهما شكلًا متنوعًا وفريدًا. عندما يصطدم شعاع ندفة ثلجية أخرى ، فإنه سينكسر مرة أخرى بزاوية ما ، ثم أخرى وأخرى وهكذا حتى يصطدم بشبكية العين ، ويفسر دماغنا المعلومات الواردة على أنها بيضاء.

الثلج المتساقط حديثًا والذي لا يحتوي على شوائب يكسر موجات الضوء حتى تنعكس مرة أخرى ، وهذا هو سبب ظهوره باللون الأبيض تمامًا. لكن في بعض الأحيان ، حتى على الثلج النقي ، يمكنك ملاحظة بعض الصبغة المزرقة. في هذه الحالة ، كل شيء يعتمد على كثافة الثلج المتساقط (إذا استبعدنا وجود الشوائب). إذا كانت فضفاضة بدرجة كافية ، فإن موجات الضوء الطويلة تخترقها بشكل أعمق قليلاً ، بينما تظل قصيرة ، وغالبًا ما تكون زرقاء ، على السطح. نحن فقط نراقبهم.

الرسم التوضيحي: Depositphotos.com

إذا وجدت خطأً ، فيرجى تحديد جزء من النص والنقر السيطرة + أدخل.

حول سبب كون الثلج أبيض ، وليس أسود أو أزرق أو أحمر أو غيره ، اعتقد كل منا مرة واحدة على الأقل في حياتنا. في أغلب الأحيان ، يطرح الأطفال سؤال "لماذا بياض الثلج" على الآباء ، ولكن لا يعرف جميع البالغين الإجابة على هذا السؤال.

لفهم سبب كون الثلج من هذا اللون الخاص ، عليك أولاً تحديد مفهوم اللون بشكل عام. ما هو اللون من حيث الفيزياء؟

نحن محاطون بالإشعاع الكهرومغناطيسي ، والذي يسمى أيضًا بالموجات الكهرومغناطيسية.. هذه الموجات موجودة في كل مكان ، لكن معظم هذه الموجات غير مرئية للعين البشرية.

يُنظر إلى الجزء المرئي من الإشعاع الكهرومغناطيسي على أنه لون. من وجهة نظر العلم ، فإن أي لون هو موجة من الإشعاع الكهرومغناطيسي يتم إدراكها من خلال الرؤية البشرية وتحويلها إلى إحساس بالألوان.

المصدر الأساسي للإشعاع الكهرومغناطيسي بالنسبة لنا هو الشمس. تحتوي أشعة الشمس ، أي الموجات ، على الطيف الكامل للإشعاع المرئي ، أي كل الألوان السبعة الرئيسية- الأحمر والبرتقالي والأصفر والأخضر والأزرق والأزرق والأرجواني.

الدمج ، تتشكل ألوان الطيف المرئي باللون الأبيض.

بعض الاشياء تمتص موجات الضوء تمامًا- نحن نراهم أسود، مواضيع اخرى دع أشعة الشمس تمر، هذا هو ، هم شفاف. إنه زجاج أو ماء أو ثلج.

هل سبق لك أن قرأت حكايات خرافية عن الحياة والمياه الميتة؟ عندها ستكون مهتمًا بمعرفة ما هو حقًا بمساعدتهم وأكثر من ذلك بكثير!

هل تعلم ما هي كثافة مياه البحر ولماذا يكون السباحة فيها أسهل من السباحة في مياه النهر؟ توجد معلومات مثيرة للاهتمام للغاية ، اكتشف شيئًا جديدًا لنفسك!

تمتص معظم الأجسام في عالمنا بعض الأشعة وتعكس بعضها. على سبيل المثال ، يمكنك أن تأخذ ورقة عادية من شجرة خضراء.

ماذا او ما ورقة خضراءيخبرنا ذلك من الطيف المرئي للإشعاع الشمسي يعكس أشعة الضوء الأخضر، وكل يمتص الباقي.

البرتقالي البرتقالي يمتص كل الأشعة ماعدا البرتقالي ، الخشخاش الأحمر يمتص كل شيء ماعدا الأحمر وهكذا.

يمكن قول ما يلي عن الثلج - فهو يعكس كل أشعة الطيف المرئي ، لذلك نراه أبيض ، أي كما هو الحال بالنسبة لنا الضوء من الشمس.

لماذا بياض الثلج وغير شفاف؟ ^

وبعض المزيد من العلم. سوف يسأل شخص ما لماذا لا يزال الثلج أبيضًا وغير شفاف. الثلج هو في الأساس ماء ، فقط في حالة مختلفة من التجمع.

الماء سائل ، والجليد صلب ، والثلج مادة سائبة تتكون من بلورات ثلجية فردية. الماء والجليد شفافان.

لكن في الإنصاف ، تجدر الإشارة إلى أنه في الطبيعة لا توجد هيئات شفافة تمامًا ، مثل لا توجد أجسام سوداء تمامًا وبيضاء تمامًا. حتى الزجاج ليس شفافًا تمامًا.

مهما كان الأمر ، فإن الماء أو الجليد له سطح أملس إلى حد ما ، مما يؤثر على مرور ضوء الشمس من خلالها.

عند مرورها بسمك الجليد الأملس ، لا يتم امتصاص الأشعة ولا تنكسر عمليًا ، ويتم نقل معظمها ، وينعكس جزء أصغر من السطح.

يختلف الثلج كثيرًا في خصائصه عن الجليد ، إنه فضفاض وغير ناعم على الإطلاق.

لدراسة خصائص الثلج بمزيد من التفصيل ، يكفي التفكير في ندفة الثلج. كل ندفة ثلجية فريدة من نوعها ولها نمطها الخاص.

لكن القاسم المشترك بين جميع رقاقات الثلج أنها ليست ناعمة ، ولكنها تتكون من العديد من الوجوه ، أي أصغر الأسطح الموجودة بزاوية مع بعضها البعض.

تتكون كتلة الثلج من العديد من رقاقات الثلج المرتبطة ببعضها البعض. عند سقوطها على سطح ثلجي ، ينكسر ضوء الشمس بشكل متكرر وينعكس من حواف رقاقات الثلج.

بعد كل شيء ، ينعكس معظم الإشعاع الشمسي المرئي على الثلج. علاوة على ذلك ، كما ذكرنا سابقًا ، تنعكس أشعة الطيف المرئي بأكمله ، لذلك نرى الثلج أبيض.

يمكن مقارنة الثلج بالزجاج المسحوق أو الماس. إذا تخيلنا تناثرًا كبيرًا للماس ، فسيبدو لنا أيضًا أبيض لامع.

ربما لاحظ الجميع أنه في ضوء الشمس الساطع في فصل الشتاء ، يتلألأ سطح الثلج ويتلألأ بكل ألوان قوس قزح.

الآن ، ضوء الشمس الساقط هو الذي ينكسر ويتفكك إلى ألوان طيفية منفصلة. لذلك ، نرى شرارات متعددة الألوان على الثلج الأبيض.

هل تعلم ما هي تساوي ولماذا تختلف عن درجة غليان الماء العذب؟

ما هي نقطة الندى ، ومدى أهميتها ، وكيف يمكن حسابها ، وقراءتها ، والحفاظ على الراحة في منزلك!

عندما يذوب الثلج ، يتكون نوع خاص من الماء - الماء الذائب. كيف يمكنك الحصول عليه في المنزل ، ومدى صحته وكيف يتم استخدامه ، اقرأ هنا:
، إنه مشوق جدا!

أصبحت Ksyusha الخاصة بنا عاهرة صغيرة. وأصبح أبي وأمي يسيران في موسوعات صغيرة. لذلك ، قررنا مساعدة أولياء الأمور الذين لديهم نفس سبب إنشاء الأطفال لقسم جديد "" ونشر إجابات لأسئلة الأطفال الأكثر شيوعًا فيه. سنحاول تكييف جميع الإجابات قدر الإمكان لأطفال ما قبل المدرسة ، بحيث يسهل على الآباء شرح قوانين الطبيعة المعقدة لهم.

إنه فصل الشتاء الآن وهذا هو السبب ، بالطبع ، أسئلة حول سبب وجودك في الجزء العلوي من سبب وجود الفتيات :) لهذا السبب ننشر إجاباتنا على الأسئلة الأكثر تساقطًا للثلوج.

ما هو الثلج؟

تتشكل رقاقات الثلج بنفس طريقة تشكل قطرات المطر: يتبخر الماء من البحار والمحيطات ويصعد إلى السماء ، حيث يبرد ويتجمع في قطرات. عندما يكون الجو باردًا جدًا ، تتجمد قطرات الماء في بلورات الثلج. يسقطون على الأرض على شكل ثلج. يتبخر الثلج الذائب أو يتدفق في مجاري مائية ، ومن حيث يبدأ رحلته إلى الجنة مرة أخرى.

لماذا بياض الثلج؟

إذا كانت رقاقات الثلج والقطرات من نفس الطبيعة ، فلماذا تكون القطرات شفافة وثلج الثلج بيضاء؟ الحقيقة هي أن كل ندفة ثلجية فردية شفافة في حد ذاتها ، لكنها تسقط معًا على الأرض بطريقة فوضوية وتشكل كتلة فضفاضة. تكمن رقاقات الثلج على بعضها البعض في زوايا مختلفة. ينعكس ضوء الشمس أولاً في ندفة ثلجية واحدة ، ثم في ندفة أخرى ، وهكذا ، حتى يتم توجيهه للخلف. اتضح أن الثلج يعكس ضوء الشمس تمامًا ، وبما أن أشعة الشمس بيضاء ، فإن الثلج أبيض أيضًا. إذا كانت أشعة شمسنا صفراء وحمراء ، فسيكون الثلج أيضًا أصفر أو أحمر. عند غروب الشمس أو شروقها ، عندما نرى أشعة الشمس الوردية ، يتحول الثلج أيضًا إلى اللون الوردي.

لماذا يذوب الثلج والجليد من الملح؟

الثلج والجليد عبارة عن ماء يتجمد (يصبح صلبًا) عند درجة حرارة 0 مئوية. إذا أضفت الملح إلى الماء ، تحصل على محلول ملحي يتجمد عند درجات حرارة أقل من الصفر. إذا قمت برش الملح على الجليد أو الثلج ، فسنجعله يذوب ، لأن الملح يذوب في الماء ويخفض درجة التجمد.

أولاً ، سوف يذوب الجليد حول بلورة الملح ، ثم تنتشر عملية الذوبان أكثر من هذه النقطة.

أي ثلج يذوب أسرع؟

يذوب الثلج المتسخ بشكل أسرع للأسباب التالية:

1. كما توجد أملاح في الوحل تسرع من عملية ذوبان الثلج.
2. وعادة ما يكون الطين قاتمًا ، مما يعني أنه يمتص أشعة الشمس ونتيجة لذلك يسخن بسرعة ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الثلج معه.

هل تستطيع أن تأكل الثلج؟

يميل الثلج إلى جمع الغبار على نفسه. يحتوي غبار المدينة ، بالإضافة إلى الأوساخ الطبيعية والبكتيريا المعتادة ، على الكثير من المعادن الثقيلة والمواد السامة الأخرى التي تشكل خطورة كبيرة على الإنسان. من خلال أكل الثلج يمتص الإنسان كل هذه المواد السامة ويعرض حياته لخطر التسمم.

في أعالي الجبال ، يتساقط الثلج النقي دون شوائب خطيرة ، لكن هذه المياه أيضًا ليست جيدة للجسم ، حيث تفتقر إلى أهم الأملاح التي توجد عادة في مياه الشرب. هناك استنتاج واحد فقط: إن تناول الثلج ليس فقط غير صحي ، ولكنه خطر على الصحة أيضًا.

هل هناك رقاقات ثلجية متطابقة في العالم؟

منذ أكثر من مائة عام ، عندما ظهرت أول الكاميرات ، قرر رجل ، يُدعى "سنيجيكا" ، تصوير رقاقات الثلج تحت المجهر. لقد التقط 5000 طلقة ، لكن لم يتكرر نمط واحد من رقاقات الثلج. مرت سنوات عديدة ، ولا يزال العلماء يجادلون: هل هناك رقاقات ثلجية متطابقة. حتى أنهم صنعوا رقاقات ثلجية توأم في مختبرهم ، لكن هذا لم ينهي جدالهم. بدء دراسة أخرى ، توصل العلماء إلى استنتاج مفاده أن رقاقات الثلج يمكن أن تختلف ليس فقط في النمط الخارجي ، ولكن أيضًا في الهيكل الداخلي. هذا يعني أنه حتى لو كانت رقاقات الثلج متماثلة من الخارج ، فمن المرجح أن هيكلها الداخلي لا يزال مختلفًا.

عند التفكير في فصل الشتاء ، يظهر غطاء ناصع البياض دائمًا في الخيال ، ويغلف كل شيء حوله ، ونادرًا ما يفكر أي شخص في سبب كونه أبيض.

تتجمد قطرات الماء في الغلاف الجوي ، عند درجات حرارة دون الصفر ، وتتحول إلى جليد ، وتسقط على الأرض على شكل ثلج. الجليد هو ماء في حالة صلبة ، إنه شفاف بحد ذاته. إذن لماذا بياض الثلج؟

لا تحتوي رقاقات الثلج أيضًا على لون ، ولكن إذا نظرت إليها من خلال عدسة مكبرة ، يمكنك أن ترى أنها تشبه البلورات ، وتشبه مسدسًا عاديًا مع حواف في شكلها. أثناء تساقط الثلوج ، فإن حواف رقاقات الثلج هي التي تعكس أشعة الضوء التي تمنح الثلج لونه الأبيض المعتاد.

على الأرض ، الغطاء الثلجي عبارة عن مجموعة من رقاقات الثلج تقع بإحكام شديد مع بعضها البعض بطريقة فوضوية. يعكسان معًا الضوء بقوة أكبر ، لذلك حتى في الليل ، عندما لا يضيء السطح بالشمس ، نرى الثلج أبيض. مصدر أشعة الضوء في الليل هو القمر والنجوم والفوانيس.

ومع ذلك ، فإن سبب "بياض" الغطاء الثلجي لا يكمن فقط في قدرة بلورات الجليد على عكس الضوء الساقط عليها ، ولكن أيضًا في نقاء سطحها. خلاصة القول هي أنه لا يمكن أن تكون ندفة الثلج شفافة تمامًا. في الغلاف الجوي ، تختلط قطرات الماء بجزيئات مختلفة (الغبار والانبعاثات الصناعية والملوثات الأخرى) قادرة على امتصاص أشعة الضوء غير المنعكسة.

لماذا يتلألأ الثلج؟

في هذه الحالة ، ينطبق القانون المشهور: زاوية السقوط تساوي زاوية الانعكاس. بلايين من البلورات الدقيقة ، التي لها شكل سداسي منتظم ، تمتص أشعة الشمس ، وتكسرها ، ثم تنعكس في اتجاهات مختلفة وزوايا مختلفة ، مثل "أشعة الشمس". لذلك ، نرى كيف تتألق رقاقات الثلج وتلمع في الشمس.

لماذا تنكسر رقاقات الثلج وتكسر تحت الأقدام؟

عند المشي عبر الثلج ، غالبًا ما تسمع صريرًا أو صريرًا تحت قدميك. يتم الحصول على مثل هذا الصوت لأن بلورات رقاقات الثلج تحتك ببعضها البعض تحت ضغط ميكانيكي وانكسار. ومع ذلك ، لا يمكن ملاحظة هذه الظاهرة دائمًا ، ولكن فقط عند درجة حرارة هواء معينة.

الحقيقة هي أن صرير الثلج يتساقط فقط عند درجات حرارة تتراوح من 2 إلى 20 درجة تحت الصفر ، وفي نطاقات درجات حرارة مختلفة ، يصاحب الصرير والطحن صوت خاص. يفسر ذلك حقيقة أنه في حالة الصقيع الشديد ، تصبح بلورات رقاقات الثلج أكثر كثافة وأقوى ، وعند درجة حرارة 0 درجة مئوية وما فوق ، يفقد الغطاء الثلجي قوته ويبدأ في الذوبان.

في الواقع ، حتى كسر ندفة ثلجية صغيرة يصاحبها صوت. لكن هذا الصوت ضعيف جدًا لدرجة أن أجهزة السمع البشرية لا تدركه ببساطة. بينما تتكسر تريليونات من رقاقات الثلج ، يصبح الصوت أقوى بكثير ويمكن لأي شخص أن يسمع بوضوح طقطقة الثلج المميزة.