私たち全員が雪を愛する理由の1つは、雪がすべてを「純粋な」白い毛布で覆っているからです。雪についても次のように話します。天気予報では「白いものがいくつかある」と言われており、毎年12月には「ホワイトクリスマス」という曲が何度も聞こえるでしょう。雪は白でなければ雪ではありません。しかし、雪が白いのは奇妙に思えます。それは、氷の結晶がくっついているだけだからです。それで、それはどこでその独特の色を手に入れますか？
白さがどこから来ているのかを理解するには、バックアップを取り、そもそもなぜ異なるものが異なる色を持っているのかを調べる必要があります。可視光は、さまざまな周波数の光で構成されています。私たちの目はそれらの周波数をさまざまな色として検出します。オブジェクトを構成する粒子は異なる振動周波数を持っているため、オブジェクトが異なれば色も異なります。基本的に、粒子の電子は、エネルギーの周波数に応じて、エネルギーに応じて一定量振動します。光エネルギーの場合、分子と原子光の周波数に応じて一定量の光エネルギーを吸収し、この吸収したエネルギーを熱として放出します。これは、オブジェクトが特定の周波数の光を他の周波数よりも吸収することを意味します。
吸収されない光の周波数には、いくつかのことが起こる可能性があります。一部のマテリアルでは、パーティクルがフォトンを再放出すると、それらは次のパーティクルに通過し続けます。この場合、光はマテリアル全体を通過するため、マテリアルは透明です。ほとんどの固体材料では、粒子は吸収されなかった光子のほとんどを材料から再放出するため、光が通過しないか、光がほとんど通過せず、オブジェクトは不透明になります。不透明なオブジェクトの色は、オブジェクトの粒子が吸収しなかった光エネルギーの組み合わせにすぎません。
これで、質問に戻る準備ができました。雪は凍った水であり、不純物のない凍った水は澄んでいることは誰もが知っているのに、なぜ雪は独特の色をしているのでしょうか。これを理解するには、氷を見る必要があります。氷は透明ではありません;実際には半透明です。これは、光子が直接パスでマテリアルを直接通過しないことを意味します。むしろ、マテリアルの粒子が光の方向を変えます。これは、氷の分子構造内のいくつかの原子間の距離が光の波長の高さに近いために発生します。これは、光子が構造と相互作用することを意味します。その結果、光子の経路が変更されます。そしてそれはそれが氷に入ったのとは異なる方向に氷を出ます。
雪は、一緒に配置された個々の氷の結晶の束です。光子が雪の層に入ると、氷を通過します上部の結晶は、方向をわずかに変えて、同じことを行う新しい氷の結晶に送ります。基本的に、すべての結晶が光を一周して跳ね返らせるので、雪の山からすぐに戻ってきます。これは、すべての異なる光周波数に対して同じことを行うため、すべての色の光が跳ね返ります。可視スペクトルのすべての周波数を均等に組み合わせた「色」は白なので、これは雪に見られる色ですが、雪を形成する個々の氷の結晶に見られる色ではありません。もちろん、米国大気研究センターが思い出させてくれるように、雪が影になっている場合、日光が特定の方法で雪に当たっている場合、または近所の犬が雪に当たっている場合、雪は白く見えなくなる可能性があります。
雪、氷、その他すべての寒さに関する詳細については、次のリンクを参照してください。
初版：2000年11月30日
