Pourquoi la neige est-elle blanche?

L'eau liquide pure est claire. Les cristaux de glace sont également clairs. La neige, formée de minuscules cristaux de glace collés ensemble, a une couleur blanche distinctive. Comprendre les propriétés de la lumière et son interaction avec différents objets nous aide à comprendre où la neige obtient sa couleur distinctive.

La théorie des couleurs

La lumière visible du soleil ou de toute autre source comprend une variété de longueurs d'onde que l'œil humain interprète comme une couleur. Selon les indications d'Isaac Newton, il s'agit du rouge, de l'orange, du jaune, du vert, du bleu, de l'indigo et du violet (ROY G BIV). Lorsque la lumière frappe un objet, les différentes longueurs d'onde peuvent être absorbées, réfléchies, transmises à travers l'objet ou dispersées sur les côtés. La couleur d'un objet est simplement une combinaison des fréquences de la lumière qu'il réfléchit. Par exemple, l'œil perçoit les objets bleus comme étant bleus, car ils absorbent toutes les autres longueurs d'onde de la lumière blanche incidente, sauf le bleu. Toutes les fréquences combinées forment la couleur blanche. Un objet apparaît en blanc lorsqu'il reflète toutes les longueurs d'onde de la lumière incidente.

En fonction de l'interaction d'un objet avec la lumière, les objets peuvent être classés comme transparents, translucides et opaques. L'objet transparent permet à la lumière de les traverser. Les objets translucides reflètent partiellement la lumière et laissent partiellement passer la lumière. Les objets opaques absorbent la lumière incidente.

Lumière et neige

La neige est faite de minuscules cristaux de glace. La lumière permet à l'œil humain de voir la neige. La neige est très réfléchissante. Lorsque la lumière frappe la neige, chaque cristal de glace devient un miroir qui réfléchit la lumière sur sa surface. Toutes les différentes longueurs d'ondes qui frappent la neige sont dispersées dans la même mesure, ce qui permet à l'œil de percevoir la neige comme blanche. La propriété très réfléchissante de la neige explique l’augmentation de la luminosité la nuit lorsque le sol est recouvert de neige.

De plus, la glace est translucide par opposition à transparente, comme beaucoup le penseraient. Cela signifie que la lumière transmise à travers les cristaux de glace dans la neige ne se déplace pas en ligne droite mais continue de changer de direction car elle est transmise à travers les différents cristaux. Les cristaux de glace de la neige réfléchissent toute la surface, ce qui la fait sortir du tas de neige dans toutes les directions. La lumière qui est entrée dans la neige la laisse dans une direction totalement différente de celle dans laquelle elle est entrée. Toutes les longueurs d'ondes de la lumière blanche visible incidente sur la neige sont transmises et rebondissent dans la même mesure, ce qui permet à l'œil de percevoir la neige blanche.

En fonction de comment la lumière frappe la neige; il pourrait également sembler bleuâtre ou violacé. Ce fait explique pourquoi les glaciers apparaissent en bleu. La lumière visible incidente peut pénétrer beaucoup plus profondément dans la glace. Au fur et à mesure que la lumière pénètre plus profondément, les plus grandes longueurs d'onde du spectre, qui se trouvent vers l'extrémité rouge, sont dispersées et finalement dissipées, laissant l'extrémité bleue des couleurs du spectre réfléchies. Cela donne à la glace une apparence bleuâtre ou violacée.

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