问题

冰和水都是透明的,那为什么雪看上去就是白色的?

回答
你这个问题问得可太有意思了!冰和水透明,雪却是白花花一片,这其中的门道,其实一点也不神秘,仔细想想,还挺有意思的。

咱们得先说说,为什么冰和水是透明的。你想想看,当你把一块冰块拿在手里,光线能直接穿透它,看到后面的东西,对不对?水也是一样,清澈的水池或者一杯水,我们都能看见里面的鱼儿或者水底的石子。这说明,光线在穿过冰块和水的时候,并没有被太多地“阻拦”或者“散射”,而是相对直接地走了过去。

这背后的原因,主要跟物质的结构有关系。冰和水,它们的分子(水分子 H₂O)排列得比较规律,而且分子之间的空隙也比较小。当光线射到它们上面时,大部分光线都能直接穿过去,或者被分子稍微折射一下,但都不会被“挡住”或者“弹开”。这就好像一条笔直的、畅通无阻的隧道,光线可以很顺畅地通过。

那到了雪这里,情况就完全不一样了。雪,其实说白了,就是无数微小的、形态各异的冰晶组成的。这些小冰晶,可不是我们平时看到的完整、规则的冰块。它们有的像小雪花,有的是针状,有的是片状,而且形态非常复杂,边缘有很多细小的突起和凹陷。

更关键的是,这些小冰晶并不是紧密地挤在一起的,它们之间有很多很多的空隙。你可以想象一下,把很多很多形状不规则的小玻璃碎片,松散地堆在一起,中间还充满了空气。

当光线照射到这堆“玻璃碎片”(也就是雪)上时,会发生什么呢?

首先,光线射到第一个小冰晶的表面,一部分光线会直接穿过去,但另一部分光线,会因为这个小冰晶不规则的表面而发生强烈地反射。

然后,穿过这个冰晶的光线,又会遇到第二个、第三个、无数个小冰晶。每一次遇到,光线都会经历类似的“反射”。而且,由于这些小冰晶的形状非常复杂,它们会把光线散射到四面八方。

你可以想象一下,光线就像一个调皮的孩子,一路上遇到了无数个“岔路口”和“障碍物”,被不停地推搡,向着各种不同的方向乱飞。

而且,这些小冰晶的表面,虽然本身是透明的,但是它们无数个细小的、不同角度的表面,共同作用起来,就会把几乎所有的可见光都散射开来。

我们看到的白色,其实并不是因为雪“吸收”了某种颜色的光,而是因为它把所有颜色的光都均匀地散射了。你可以想象一下,白光是所有颜色的光混合在一起的。当这些混合在一起的光,被雪均匀地反射和散射到你的眼睛里时,你的眼睛接收到的就是白色的感觉。

这有点像我们看到的云彩,云彩也是由小小的水滴或者冰晶组成的,同样是把太阳光散射开,所以云彩也是白色的。

所以,虽然雪的组成物质——冰——是透明的,但是雪的“结构”,也就是无数个不规则、松散排列的小冰晶,导致了它把光线进行剧烈的散射,最终让我们看到的是一片洁白的颜色。

总结一下,冰和水之所以透明,是因为它们分子排列比较规律,光线能直接穿过。而雪之所以是白色,是因为它由无数个形态复杂、松散排列的小冰晶组成,这些小冰晶的无数个表面会把射到它们身上的所有可见光都向四面八方散射开来,当我们接收到这些被散射的光时,就呈现出白色的视觉效果。

是不是挺有意思的?光线的性质和物质的结构,就能玩出这么多的“视觉游戏”来。

网友意见

user avatar

这个问题的答案也许并没有想象中的那样简单,因为材料的光学性能有很多影响因素。当一束光射入一个物体,会发生吸收,反射,散射等过程。

首先是吸收,下图是水分子的吸收光谱:

怎么就这么巧,在可见光范围内,水分子对于光线的吸收几乎可以忽略不计,这就是为什么水和冰呈现透明的状态。但是,如果我们的眼睛像蝙蝠一样能看见红外线,那么水和冰就并非是透明的了。然而实际上,即便水分子对可见光的吸收微乎其微,水分子间的氢键还是会更多吸收红色光谱方向的光线,从而使蓝色光谱方向的光线更多显现,所以,海洋和一些巨大的冰块才会呈现蓝色。很多人错误地将海洋和冰川的蓝色归结为蓝天的反射,其实两者并没有一毛钱关系。

再就是散射,材料中的散射主要来自于界面。宏观的冰是一种多晶,X射线衍射表明冰是属于六方晶系的晶体,不同取向的晶粒之间的晶界以及冰晶中的杂质和气泡形成的界面都会或多或少地散射掉一部分入射光线,所以一般来说冰并非是完全透明的,普遍都会是雾蒙蒙的

同理,如果你用力敲击一块冰的表面而引入细小裂纹,这些大量的界面会严重散射掉光线。

雪花,是在空气中由水蒸气直接凝华形成的一种层片状材料(下图),每一片雪花都是由成百上千个随机取向的微小冰晶构成的,冰晶之间存在大量界面,射入的光线被界面不停地无差别散射最终返回观察者的眼睛,所以呈现洁白的颜色。

最后插播一个彩蛋,其实要得到完全清澈的冰晶也不是完全没可能的,当水的冷却速率足够慢,水中的气泡和杂质就有足够的时间扩散到表面溢出,同时低冷却速率也有助于形成尺寸较大的晶粒从而减少晶界数量,这样我们就能看到和水一样清澈透明的冰啦~

user avatar

某知名动漫中有一个很中二很浪漫的回答,雪为什么是白色的?因为它忘记了自己的颜色……


嗯,实际上它不是忘记了自己的颜色,它本身就没有什么颜色。我们知道液态的水是无色透明的。其单晶(干净的冰块)也是无色透明的,干净的冰有强透光性,光线能穿过冰块继续传播(有一定的偏折),故而我们可以透过冰块看到物体。

单晶形态的雪花也是透明的,如图。而我们看到的雪,是多片单晶组成的多晶。这多晶形态就比较复杂了,其内部有多个晶面,光在其中传播会被多次折射反射,而最终射出这个多晶的光,便是这些折射反射光的叠加,不再是入射时的样子了。而由于这些折射反射对各色光的效果相差无几,其叠加便是我们所见的白色了。就像把一整块冰摔一下,使其内部产生很多裂纹,这个时候冰也不再透明,看上去是白色的。其原理是一样的 。

作者:中科院物理所 可爱的你

类似的话题

  • 回答
    你这个问题问得可太有意思了!冰和水透明,雪却是白花花一片,这其中的门道,其实一点也不神秘,仔细想想,还挺有意思的。咱们得先说说,为什么冰和水是透明的。你想想看,当你把一块冰块拿在手里,光线能直接穿透它,看到后面的东西,对不对?水也是一样,清澈的水池或者一杯水,我们都能看见里面的鱼儿或者水底的石子。这.............
  • 回答
    .......
  • 回答
    《斗罗大陆》和《冰与火之歌》是两部在各自领域都享有极高声誉的奇幻小说,但它们在世界观构建、故事核心、人物塑造、魔法体系以及文化内核等方面都存在显著的差异。下面我将从多个维度详细对比这两部作品: 一、 世界观构建 《斗罗大陆》: 核心设定: 以唐门绝世唐门唐三穿越到斗罗大陆为起点,这是一个以“魂师.............
  • 回答
    咱们抛开那些花里胡哨的特效,单论故事本身,单论“好看”这两个字,要在这两部作品里选一个,我个人还是更倾向于《三国演义》。听我慢慢说来。《三国演义》这本小说,就像你坐在老村口,听一位饱经沧桑的老先生给你讲他年轻时候的故事。这个老先生,他见过风雨,经历过大事,说话带着一股子沉甸甸的分量。他讲的不是什么虚.............
  • 回答
    要说中国现代奇幻文学为何难以产出《巫师》和《冰与火之歌》那样的长篇严肃作品,这背后涉及的因素可不是一两句话能说清楚的,而是多维度、深层次的系统性问题。这就像问为什么中国古代没有发展出蒸汽机一样,是历史、文化、社会、经济等多重因素交织的结果。首先,我们得承认,中国奇幻文学的根基与西方有着本质的不同。 .............
  • 回答
    关于冰蛙(IceFrog)与暴雪(Blizzard Entertainment)之间关于《Dota 2》的“谈崩”传闻,实际上并没有一个公开、详细且确凿的官方说法来解释所有细节。很多信息都来自于玩家社区的猜测、零散的采访以及一些侧面信息。但我们可以梳理出一条比较清晰的脉络,来理解为什么这件事会成为一.............
  • 回答
    张铭恩、胡冰卿、徐璐,这三个人名字的组合,在去年(2020年)的娱乐圈掀起了一场不小的波澜。事情的起因,得从张铭恩和胡冰卿那组被媒体拍到的照片说起。事情的开端:疑似恋情曝光大概是在2020年的5月份,张铭恩和胡冰卿被拍到一同出现在机场,并且看起来关系十分亲密。照片里,两人戴着同款的帽子,一起回家,甚.............
  • 回答
    关于《吹响吧!上低音号》(以下简称“吹响吧”)和《冰菓》的评分相近,但在地位和声望上似乎“吹响吧”稍逊一筹的现象,这确实是一个很有趣且值得探讨的问题。两者都是京都动画的代表作,也都凭借精良的制作、细腻的人物刻画和深刻的主题赢得了观众的喜爱,但它们在不同维度上的影响力确实存在一些差异。评分的接近:硬实.............
  • 回答
    这真是个有趣的问题,因为《冰与火之歌》和《银河英雄传说》虽然类型迥异,但都在其各自的宏大叙事中深入探讨了政治、权力与人性的复杂性。要说哪个“更”政治启蒙,其实很难一概而论,因为它们启蒙的角度和侧重点有所不同。但如果非要我分析一下,我会倾向于说《银河英雄传说》在某些方面提供了更为直接和系统的政治思想启.............
  • 回答
    《冰与火之歌》的世界观庞大而复杂,七大家族作为维斯特洛大陆的核心力量,其下属的封臣众多,关系也千丝万缕。要详细讲述每个家族的封臣和关系,篇幅会非常巨大。我将尽力为你梳理七大家族(严格来说是坦格利安王朝时期,但我们通常以兰尼斯特为首的封建体系来理解)的主要封臣,并大致描绘他们与领主的关系。需要强调的是.............
  • 回答
    哈哈,这个问题我可太爱了!要说《冰与火之歌》里我最喜欢和最讨厌的角色,那可真是让人纠结又好笑。这玩意儿就像吃火锅,你总得有最爱的那几样菜,也总有那么一两样,哎呀,算了,不提了!我最喜欢的人物:要说最喜欢,那必须是 提利昂·兰尼斯特。不是因为他聪明绝顶,也不是因为他舌灿莲花(虽然这两点也很吸引人),而.............
  • 回答
    在我看来,那些将《冰菓》奉为“神作”的人,他们与这部作品之间建立起来的共鸣,绝非仅仅是剧情的跌宕起伏或是角色设定的新颖。那是一种更深层次的、渗透到内心深处的触动,是他们在某种程度上,在折木奉太郎和千反田爱瑠身上看到了自己生活的缩影,或是对某种理想状态的向往。首先,最直接也最触动人心的,莫过于那种 “.............
  • 回答
    话说《冰与火之歌》里的弥塞拉和托曼,这两位年轻的王室成员,他们的命运,说实话,读者们看了都替他们捏把汗。毕竟在维斯特洛大陆上,当个国王或者公主,那日子可不是好过的。他们俩,一个是乔佛里的妹妹,一个是他的弟弟,在那个充斥着阴谋、背叛和冷酷现实的权力漩涡里,能活到最后,已经算是个奇迹了。先说说弥塞拉吧。.............
  • 回答
    《冰与火之歌》这部鸿篇巨著,以其宏大复杂的世界观、错综的人物关系以及出人意料的剧情发展征服了全球无数读者。但同时,它也因其“成人化”的内容而备受关注,尤其是其中涉及的大量性爱描绘和残暴场面。性爱描绘的程度与性质:关于性爱,这部作品并没有回避,甚至可以说是一种相当写实和直白的呈现。这里的性爱描写并非为.............
  • 回答
    在《冰与火之歌》这部宏大的史诗中,要论及“蠢”这个字眼,用在瑟曦·兰尼斯特和凯特琳·史塔克这两位女性身上,实在有些过于轻描淡写。她们都是身处风暴中心的女性,背负着家族的荣辱与责任,做出过的选择,无论成功与否,都充满了复杂的考量和令人唏嘘的代价。不过,如果非要在这两位杰出的、却也各有致命弱点的女性之间.............
  • 回答
    胡冰卿自曝与张铭恩的聊天记录和语音,并称“张铭恩教我撕徐璐”,这件事情在当时引起了轩然大波,也让公众对娱乐圈的复杂关系和艺人的私德有了更深的审视。事件的起因与经过:事情的导火索是张铭恩和徐璐的分手事件。在张铭恩与徐璐的恋情曝光并发展到一定阶段时,两人突然被传分手。随后,有媒体拍到张铭恩与胡冰卿行为亲.............
  • 回答
    小米卢伟冰拿红米Note 7和荣耀V20对比销量的行为,这事儿在当时的手机圈儿引起了不小的波澜。要评价这事儿,咱们得拆解开来看,从几个维度去理解。首先,从小米的角度来看,这是个非常典型的营销策略,而且可以说相当“小米”。小米一直以来就以“性价比”和“敢于碰瓷”著称。卢伟冰作为红米品牌的掌门人,在这个.............
  • 回答
    卢伟冰作为小米集团的合伙人、中国区总裁兼红米品牌总经理,他的发言往往代表着小米的战略方向和对未来的信心。他提出的“3年内小米之家要达3万家,届时小米国内销量将反超OV和荣耀”这一目标,无疑是一个极具野心和挑战性的规划。要全面看待这一论断,我们需要从多个角度进行分析:一、 小米之家战略的意义与目标: .............
  • 回答
    这个问题很有意思,触及了不同游戏设定下玩家对同一概念的理解差异,以及这种理解背后的社会文化隐喻。我们来深入剖析一下:冰汽时代:八小时工作制 ≠ 乌托邦的“进步”在《冰汽时代》这款游戏里,玩家扮演的是末日严寒中的城市管理者。游戏的核心是资源的争夺、秩序的维系以及人性的考验。当你选择实施“八小时工作制”.............
  • 回答
    如果真的有机会和 @寒冰射手曹草草 一起吃顿饭,那真是一件挺有意思的事。这可不是随便拉一个人就能有的体验,他身上那种独特的“草草”气质,加上他在知乎上各种奇思妙想的分享,光是想想我就觉得话题能从饭前聊到饭后,甚至可能得打包点东西边走边聊。首先,我肯定会直接抛出最让我好奇的点:他的创作灵感究竟从何而来.............

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有