La question de savoir pourquoi la neige est blanche est familière à tout le monde depuis l'enfance. Mais tous les enfants, et même les adultes, ne connaissent pas la bonne réponse, pour quelle raison les petits flocons de neige sont précisément et non bleus ou verts. Tout le monde sait que la neige est de l'eau gelée, ou plutôt de la glace. Mais puisque la glace est transparente et capable de transmettre la lumière à travers elle, pourquoi les congères qui recouvrent le sol sont loin d'être transparentes, mais ont une couleur très distincte ?
Au cours des siècles passés, alors qu'il n'existait pas de technologies aussi avancées pour étudier tous les processus naturels, les scientifiques se débattaient avec la question de savoir pourquoi la neige est blanche. Cependant, aucune réponse n'a été trouvée. Ce n'est que lorsque tout le processus de création de la neige du début à la fin est devenu clair que certaines suppositions sur la «couverture blanche comme neige» sont apparues.
Tout commence par le fait que sous l'influence de la chaleur du soleil, l'eau des rivières, des lacs et des mers se transforme en vapeur et monte haut dans les couches atmosphériques, où prévaut le pergélisol. La vapeur, à son tour, possédant les propriétés de l'eau liquide, en raison de la température élevée inférieure à zéro, commence à se solidifier et se transforme en cristaux de glace. Ce sont les flocons de neige qui sont prêts à tomber au sol avec le temps. Pour la plupart, dans les endroits où il fait chaud, les banquises tombent sous forme de précipitations humides, après avoir fondu dans l'air.
La façon dont la neige se forme est maintenant claire, mais pourquoi, lorsqu'elle tombe au sol, devient-elle soudainement blanche ?
La question est appropriée, car les flocons de neige vraiment encore dans l'air ont les mêmes propriétés de transmission de la lumière à travers eux que la glace. Mais une chose ne doit pas être oubliée: les bords des lentilles sont situés à des angles chaotiques, qui réfractent de manière aléatoire la lumière du soleil, et ils ne l'absorbent pas, mais la transmettent. Et lorsque les flocons de neige se rassemblent en une «couverture blanche comme neige», les rayons du soleil, se réfractant d'un flocon de neige à l'autre, traversent toute la couverture. De nombreux rayons se reflètent dans nos yeux, c'est pourquoi souvent, quand on regarde la neige, il faut plisser les yeux. La lumière du soleil est trop brillante pour être perçue par des yeux non protégés.
Mais il n'est pas tout à fait correct de se demander pourquoi la neige est blanche, car elle n'est pas toujours « propre ». C'est ainsi que les gens le voient uniquement lorsque les rayons du soleil tombent dessus. Par exemple, au coucher du soleil, il peut prendre une teinte rosée, et à la lumière d'une lanterne jaune, il peut être légèrement grisâtre, tout comme par temps nuageux.
Des changements de couleur de la neige sont également possibles dans les couches d'air, lorsque les flocons de neige commencent à peine leur "chute au sol". Par exemple, divers pollens d'arbres et de fleurs, de la poussière de terres arides s'élèvent et rencontrent des grains de neige dans les courants d'air. Si une telle neige n'a pas le temps de fondre et reste une petite couverture, sa couleur sera certainement avec des nuances différentes. Dans ces conditions, il est inopportun de se demander pourquoi la neige est blanche.
Cependant, les flocons de neige ne sont pas seulement des banquises volant au hasard, qui, pour des raisons inconnues, ont décidé de recouvrir la terre d'un "voile blanc".
Les principales propriétés de la neige sont de protéger la terre du froid en la recouvrant d'une épaisse couverture. Oui, il semblerait paradoxal de réchauffer et d'empêcher la récolte et le sol de geler, mais c'est vrai. Il a une faible conductivité thermique, ce qui lui permet de contenir la chaleur sortant du sol et de créer un « coussin thermique ». Ce n'est pas pour rien que des igloos ont été construits par les habitants du grand nord. La glace, comme la neige, retient bien la chaleur, créant des conditions favorables uniques à la vie.
Ne perdez pas de vue que la taille des flocons de neige dépend des conditions météorologiques à l'extérieur de la fenêtre. S'il fait assez froid, les banquises sont petites, presque imperceptibles. Et si le soleil brille et que l'air n'est pas si froid, la taille du flocon de neige peut atteindre plusieurs centimètres. Ainsi, en 1944, des « grains de glace » de dix centimètres sont tombés à Moscou.
En examinant de près un seul flocon de neige, vous pouvez voir qu'il est transparent. Mais la neige, qui se compose de milliers et de milliers de flocons de neige transparents, est blanche. Comment ça marche?
C'est parce que la lumière a des longueurs d'onde différentes. Chaque longueur d'onde a sa propre couleur. La répartition des couleurs par longueur d'onde peut être vue dans l'image ci-dessous.
Certains matériaux peuvent absorber les ondes d'une certaine onde, tandis que d'autres les reflètent. C'est pourquoi les objets ont des couleurs différentes. Par exemple, certains matériaux reflètent de courtes longueurs d'onde de bleu, mais des longueurs d'onde plus longues sont absorbées, nous voyons donc un objet bleu. D'autres matériaux sont rouges car ils ne reflètent que la longueur d'onde caractéristique du rouge. Un matériau qui réfléchit toutes les ondes incidentes apparaîtra en blanc, tandis qu'un matériau qui absorbe toutes les ondes apparaîtra en noir.
La neige, comme vous le savez, est de l'eau gelée. Si vous regardez l'eau, vous pouvez voir qu'elle est transparente, ce qui signifie que des ondes lumineuses la traversent. Il n'est donc pas surprenant que le flocon de neige soit également transparent. Si vous faites passer un faisceau de lumière à travers un flocon de neige, il ne sera pas réfléchi, mais, après avoir traversé les plus petits cristaux de glace, il sera réfracté sous un angle. Pas étonnant qu'ils disent : "il n'y a pas deux flocons de neige identiques", car ils ont tous une forme différente et unique. Lorsqu'un faisceau frappe un autre flocon de neige, il sera à nouveau réfracté sous un certain angle, puis un autre et un autre, et ainsi de suite jusqu'à ce qu'il frappe notre rétine, et notre cerveau interprète les informations reçues comme du blanc.
La neige fraîchement tombée qui ne contient pas d'impuretés réfracte les ondes lumineuses jusqu'à ce qu'elles soient réfléchies, c'est pourquoi elle apparaît complètement blanche. Mais parfois, même sur de la neige pure, vous pouvez remarquer une teinte bleutée. Dans ce cas, tout dépend de la densité de la neige tombée (si l'on exclut la présence d'impuretés). S'il est suffisamment lâche, de longues ondes lumineuses le pénètrent un peu plus profondément, tandis que de courtes, à prédominance bleue, restent à la surface. Nous ne faisons que les observer.
Illustration : depotphotos.com
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L'hiver n'est pas seulement une période de refroidissement, mais aussi une période de fortes précipitations sous forme de neige. Des flocons de neige blancs tombant du ciel forment une abondante couche de neige au sol. Tout le monde aime observer ce phénomène, mais tout le monde ne se pose pas la question : "pourquoi la neige est-elle blanche ?". Et pour y répondre, définissons d'abord ; ce qu'est la neige et comment elle se forme avant de toucher le sol.
La formation de neige commence lorsque de minuscules gouttelettes d'eau dans les nuages se combinent avec des particules de poussière et gèlent. Les cristaux de glace résultants ont une forme à six pointes, qui est déterminée par la structure de la molécule d'eau (l'angle entre les rayons du cristal est de soixante degrés). Des morceaux de glace microscopiques sont attirés les uns vers les autres et forment le célèbre flocon de neige. La taille de chacun d'eux dépendra de la température de l'air : plus il fera chaud, plus les flocons de neige seront gros (au fait, je tiens à préciser que le plus gros flocon de neige a été enregistré dans le Montana, aux États-Unis ; il avait un diamètre d'environ 38 centimètres). Maintenant, nous avons appris certaines caractéristiques de la formation de ces précipitations blanches.
Considérons maintenant la question de la couleur de la neige. Sa blancheur est un fait incontestable. Pour expliquer ce fait, tournons-nous vers une science aussi exacte que la physique. De la section de l'optique, on sait qu'un corps complètement blanc est un matériau dans lequel le coefficient de réflexion des rayons lumineux est égal à un. Puisque la neige a une couleur blanche, selon la déclaration précédente, l'objet d'étude que nous considérons devrait refléter les ondes électromagnétiques de la lumière (il est intéressant que la lumière ait à la fois les propriétés d'une onde électromagnétique et les propriétés d'une particule élémentaire, appelée un « photon » au XXe siècle). Mais nous avons découvert qu'un seul flocon de neige se compose de nombreux petits cristaux de glace. La glace, à son tour, est transparente, car elle transmet parfaitement les rayons lumineux à travers elle-même. Il s'avère que le flocon de neige devrait également être transparent, mais ce n'est en fait pas le cas. L'explication en est le fait qu'un flocon de neige est un énorme ensemble de cristaux de glace transparents, qui, ensemble, donnent la capacité de réfléchir la lumière de différentes fréquences. Elle se réfléchit aux interfaces entre les surfaces entre les cristaux de glace et d'air. Les ondes électromagnétiques (lumière), réfléchies par un flocon de neige, provoquent une perception de lumière blanche dans nos yeux. C'est ainsi que s'explique le fait que la neige ait une couleur blanche.
Il s'est avéré qu'il n'était pas si difficile d'expliquer la couleur blanche de la neige, il suffisait de connaître certaines lois de la physique et de la chimie, ce qui nous a facilement aidés à comprendre la structure d'un flocon de neige et l'essence de la lumière. Ensemble, cela nous a donné une idée claire de l'essence de la gamme de couleurs de la neige.
Je pense que tout le monde a eu un tel cas dans la vie quand, laissant une pièce faiblement éclairée dans la rue, ils ont dû plisser les yeux, regardant l'abondante couverture de neige blanche. Alors, n'oubliez pas qu'il a la capacité de réfléchir la lumière et de la disperser, nous aveuglant ainsi.
École secondaire MBOU n ° 1, Sychevki, région de Smolensk
Projet de recherche sur le sujet
"Pourquoi la neige est-elle blanche"
DESIGNER:
élève de 2e année
Nikolaeva Violetta
Chef de projet:
enseignant d'école primaire
Baïkova Yana Viktorovna
Année académique 2015/2016
Le contenu de l'ouvrage
Pertinence……………………………………………………3
Présentation……………………………………………………...4
Partie principale
Partie théorique……………………………………………………….4
Partie pratique……………………………………………..6
Conclusion…………………………………………………...7
Sources d'information……………………………………..8
Pertinence
Neige blanche pelucheuse
Tournant dans les airs
Et la terre est calme
Tomber, se coucher.
Et le matin avec de la neige
Le champ est blanc
Comme un voile
Tous l'ont habillé.
Un dimanche matin d'hiver froid, je me suis réveillé au fait qu'il y avait beaucoup de lumière dans la pièce. J'ai regardé par la fenêtre et j'ai vu çatout autour
: terre, arbres, toits de maisons,route, voitures en stationnement.. –tout
est devenu blanc. C'était la première neige.Et de lui étaittant de lumière
qui semblait se tenir deboutsilence sonore transparent
. Il était blanc, pelucheux et propre.
J'ai pensé: "Pourquoi la neige est-elle blanche?"
introduction
Objectif du projet :
étudier et mener des expériences pour répondre à la question
« Pourquoi la neige est-elle blanche ? »
Objectifs du projet:
1. Étudiez la littérature, les informations sur Internet qui parlent de la neige.
2. Prouvez expérimentalement "Pourquoi la neige est-elle blanche?"
Objet d'étude : neige.
Hypothèse: supposons que la couleur blanche de la neige soit due à la réflexion de la lumière.
Méthodes de recherche: 1. L'étude de la littérature sur le sujet.
2. Observation de l'objet d'étude.
3. Mener des expériences.
4. Analyse des résultats et conclusions de l'étude.
Partie principale
Partie théorique
Auparavant, on croyait queLa neige est constituée de gouttelettes d'eau gelées.
Le mystère de la naissance des flocons de neige a été résolu tout récemment. La neige ne naîtra jamais des gouttelettes d'eau. Les gouttelettes d'eau peuvent devenir des grêlons, des morceaux de glace opaque qui accompagnent parfois la pluie en été.
En fait, c'est de la vapeur d'eau qui s'élève au-dessus du sol là où règne un froid extrême. Là, immédiatement, de minuscules cristaux de glace hexagonaux se forment à partir de vapeur d'eau, qui grandissent tout le temps, se développent et, finalement, deviennent un flocon de neige étoilé d'une beauté incroyable.Tout flocon de neige a la forme d'une étoile à six branches, mais il est impossible de trouver 2 flocons de neige complètement identiques, car ils sont de forme individuelle.
J'ai donc découvert qu'un flocon de neige est de la vapeur d'eau qui s'est transformée en cristaux de glace.
De quelle couleur est la glace ? Vous aurez raison si vous dites qu'il n'y en a pas. Il laisse passer tout le rayon de soleil à travers lui et reste incolore.Chaque flocon de neige individuellement laisserait également passer librement un rayon de soleil à travers lui-même et serait également incolore, comme la glace. Mais les flocons de neige descendent lentement, se rassemblent en flocons et tombent les uns sur les autres en désordre.Tous ensemble ils deviennent opaques, ne laissent pas passer les rayons, mais au contraire les réfléchissent dans les yeux. C'est pourquoi la neige nous paraît blanche.
Quelle que soit la forme des flocons de neige, ils sont tous blancs. Et la neige est blanc-blanc, et si le soleil brille, elle devient d'un blanc éblouissant. Pourquoi? Un flocon de neige est constitué de cristaux de glace et d'air, la lumière tombant sur les rayons d'un flocon de neige est réfléchie par eux, dispersée et perçue par nous comme blanche. Et lorsqu'un rayon de soleil frappe les cristaux, il s'y réfléchit et aveugle nos yeux, et la neige nous semble d'une blancheur aveuglante.
J'ai décidé de mener des expériences pour prouver que la neige est vraiment blanche.
Partie pratique
Expérience numéro 1.
JE SUIS 
pris un sac en plastique transparent. Elle l'a coupé en petits morceaux. J'ai imaginé que chaque pièce est un "flocon de neige".
J'ai mis toutes les pièces dans un verre transparent. Ils se sont positionnés différemment. Résultat : la soi-disant "neige" dans le verre est blanche.
Expérience numéro 2.
H 
J'ai versé de l'eau dans un verre et je l'ai mis au congélateur. L'eau s'est transformée en glace transparente.
M 
ama a brisé la glace en petits morceaux. Il est devenu blanc.
À la suite des expériences, j'ai vu que les morceaux d'un sac en plastique et les morceaux de glace sont individuellement transparents. La lumière les traverse et n'est pas réfléchie. Lorsque les morceaux de l'emballage et de la glace reposent au hasard, c'est-à-dire de différentes manières, dans le désordre, ils réfléchissent la lumière dans des directions différentes et nous apparaissent blancs.
Conclusion
Maintenant, je peux répondre à ma propre question avec confiance -La neige est blanche parce que chaque flocon de neige réfléchit la lumière dans différentes directions. Langage scientifique - "la lumière est dispersée". De là, la neige est perçue par nous comme blanche.
Sources d'information
1. Encyclopédie pour enfants. "Je connais le monde." - M.: AST Publishing House LLC, 2001.-557 p.: V. A. Markin.2. Photos des archives domestiques prises lors des expérimentations - 2014
Lorsqu'on demande à un Russe d'imaginer l'hiver, la première chose qu'il voit dans son imagination est la neige, une couverture blanche comme neige qui a tout enveloppé. Nous sommes tellement habitués à la couleur de la neige que nous ne pensons même pas pourquoi la neige est blanche.
Pourquoi la neige est-elle blanche
Toutes les couleurs que nous percevons dépendent des rayons du soleil. Les objets noirs absorbent complètement la lumière du soleil et sont donc perçus par nous comme noirs. Et si l'objet reflète complètement un rayon de soleil, la couleur nous apparaîtra blanche.
Qu'est-ce que la neige, exactement ? C'est de l'eau gelée, des morceaux de glace hexagonaux. L'eau et la glace sont incolores. Pourquoi la neige est-elle blanche alors ? La glace reste incolore, car elle passe tout le rayon de soleil à travers elle-même. Et chaque flocon de neige laisserait passer toute la lumière à travers lui-même et n'aurait pas non plus de couleur. Mais les flocons de neige tombent généralement les uns sur les autres dans un mouvement erratique. Et déjà ensemble ils deviennent opaques, mais blancs.
Pour comprendre pourquoi la neige est blanche, pourquoi elle réfléchit les rayons du soleil, il faut regarder la composition de la neige. La neige est formée de flocons de neige et les flocons de neige sont formés d'un grand nombre de cristaux. Ces cristaux ne sont pas lisses, mais avec des bords. C'est la réponse à notre question pourquoi la neige est blanche. C'est par les bords que la lumière du soleil est réfléchie.
L'eau dans l'atmosphère est de la vapeur, elle gèle et des cristaux transparents se forment. Du mouvement de l'air, les cristaux se déplacent librement de haut en bas. Dans ce mouvement chaotique, les cristaux sont connectés les uns aux autres. Et quand enfin trop de cristaux se rassemblent, ils commencent à tomber au sol déjà sous la forme de flocons de neige qui nous sont familiers.
Il s'avère que la couleur de la neige est blanche, car la lumière du soleil qu'elle reflète est également blanche. Pensez que si un rayon de soleil devenait vert ou jaune, alors la couleur de la neige serait la même. Sûrement, beaucoup ont remarqué qu'au lever ou au coucher du soleil, il nous semble que les rayons du soleil deviennent rosés, et la neige à ce moment nous semble rose.
Y a-t-il une autre couleur de neige
Qui peut donner une réponse affirmative à cette question absurde ?! Ne rejetez pas cette idée tout de suite. En fait, il arrivait aussi que de la neige colorée tombât. Par exemple, une fois Charles Darwin a décrit un tel cas. C'est arrivé lors d'une de ses expéditions. En regardant les sabots des mulets, C. Darwin vit qu'ils étaient couverts de taches rouges. C'est arrivé quand les mulets ont traversé la neige tombée. Il s'est avéré que la neige rouge s'est formée à partir de la présence de pollen rouge dans l'air au moment où la neige a commencé à tomber.