Gletsjerijs en bevroren meren lijken blauw, maar ijspegels en ijs uit je vriezer zien er helder uit. Waarom is ijsblauw? Het snelle antwoord is dat het komt omdat water absorbeert andere kleuren van de spectrum, dus degene die wordt teruggekaatst naar je ogen is blauw. Om te begrijpen waarom je moet begrijpen hoe licht in wisselwerking staat met water en ijs.
Belangrijkste punten: waarom ijs blauw is
- IJs lijkt blauw omdat water intrinsiek turkooisblauw is.
- De kleur van ijs verdiept zich met toenemende dikte en zuiverheid.
- IJs dat wit lijkt, bevat vaak veel luchtbellen, scheuren of zwevende deeltjes.
Waarom water en ijs blauw zijn
In zowel zijn vloeibare als vaste vorm, water (H2O) moleculen absorberen rood en geel licht, dus het gereflecteerde licht is blauw. De zuurstof-waterstofbinding (O-H-binding) rekt uit in reactie op binnenkomende energie uit licht en absorbeert energie in het rode deel van het spectrum. Geabsorbeerde energie zorgt ervoor dat watermoleculen trillen, waardoor water oranje, geel en groen licht kan absorberen. Blauw licht met korte golflengte en violet licht blijven achter. Gletsjerijs lijkt meer turquoise dan blauw omdat waterstofbinding in ijs het absorptiespectrum van ijs verschuift naar lagere energie, waardoor het groener wordt dan vloeibaar water.
Sneeuw en ijs dat bellen of veel breuken bevat wit lijken omdat de korrels en facetten het licht terug naar de kijker verspreiden in plaats van dat het het water binnendringt.
Terwijl duidelijke ijsblokjes of ijspegels kunnen vrij zijn van de gassen die licht verspreiden, ze lijken eerder kleurloos dan blauw. Waarom? Het is omdat de kleur te bleek blauw is om de kleur te registreren. Denk aan de kleur van thee. Thee in een kopje is donker gekleurd, maar als je een kleine hoeveelheid op het aanrecht spettert, is de vloeistof bleek. Er is veel water voor nodig om een opvallende kleur te produceren. Hoe dichter de watermoleculen zijn of hoe langer het pad er doorheen, hoe meer rode fotonen worden geabsorbeerd, waardoor er licht blijft dat grotendeels blauw is.
Glacial Blue Ice
Glaciaal ijs begint als witte sneeuw. Naarmate er meer sneeuw valt, worden de lagen eronder samengedrukt en vormt een gletsjer. De druk perst de luchtbellen en oneffenheden uit en vormt grote ijskristallen die lichttransmissie mogelijk maken. De toplaag van een gletsjer kan wit lijken door sneeuwval of door breuken en verwering van het ijs. Het gletsjergezicht kan er wit uitzien als het verweerd is of waar licht van het oppervlak reflecteert.
Een misvatting over waarom ijs blauw is
Sommige mensen denken dat ijs blauw is om dezelfde reden als de lucht blauw is, Rayleigh verstrooid. Rayleigh-verstrooiing treedt op wanneer licht wordt verstrooid door deeltjes die kleiner zijn dan de golflengte van de straling. Water en ijs zijn blauw omdat watermoleculen selectief zijn absorberen het rode deel van het zichtbare spectrum, niet omdat de moleculen verstrooien de andere golflengten. In feite lijkt ijs blauw omdat het is blauw.
Zie Blue Ice For Yourself
Hoewel je misschien niet de kans krijgt om een gletsjer uit de eerste hand te observeren, is een manier om blauw ijs te maken door herhaaldelijk een stok in de sneeuw te steken om de vlokken samen te drukken. Als je genoeg sneeuw hebt, kun je een iglo bouwen. Als je binnen zit, zie je de blauwe kleur. Je kunt ook blauw ijs zien als je een blok ijs uit een schoon bevroren meer of vijver snijdt.
Bron
- Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). "Waarom is water blauw?". J. Chem. Educ. 70 (8): 612. doi:10.1021 / ed070p612