雪は冬に見られる物質であり、変化と変容の象徴であるため、一部の人々に祝われています.また、人間の感情を描写するために文学や詩でも使用されています。雪が白いのは、すべての光の色を反射するからです。
雪は、世界で最も有名な天然物質の 1 つです。時には、変化と変容を象徴することもありますが、それはまるですべてに新たなスタートと新たな始まりを与えているかのように、すべてを純白で覆うからです。また、文学や詩で一連の人間の感情を描写するために使用されることもあります。頭の中で「雪」という言葉を口にすると、最初に頭に浮かぶのは、雪をかぶった山々の写真か、冬に空からフワフワした小さな白い粒子が降ってくる心地よいイメージのいずれかである可能性が高いです。 .
写真提供:Yuliya Evstratenko / Shutterstock
雪について最もすぐにわかることはその白い色ですが、無数の小さな氷の結晶の塊に過ぎない雪がなぜ完璧に白いのか疑問に思ったことはありませんか?もっと氷のように見えるべきではありませんか?
雪の色に影響を与える要素は、色理論と光の屈折の 2 つです。最初に色彩理論を簡単に説明しましょう…
色彩理論
私たちが身の回りで目にするものはすべて、構成粒子の結果として色を持っています。より具体的には、物体を構成する原子や分子の振動周波数に依存します。特定の周波数の光線が物体に当たると、その構成粒子は一定量の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。これは基本的に、物体が異なる周波数の光を異なる割合で吸収することを意味し、これがこれらの物体に色を与えます。
りんごが赤く見えるのは、赤以外のすべての周波数の可視光を吸収するためです (写真提供者:gitusik / Fotolia)
リンゴが赤く見えるのは、他のすべての色の周波数を吸収し、赤の周波数を反射するためです。同様に、石炭は光のすべての周波数を反射せずに吸収するため、黒く見えます。
では、雪の場合はどうなるでしょうか。白いので、どの周波数の光を反射する可能性がありますか?
光の屈折
屈折とは、光が特定の媒体に入ったときの経路の変化を指します。光は空気中で一定の速度 (300,000 km/s) を持っていますが、水などの別の媒体に入ると速度がわずかに遅くなり、経路が曲がります。これが、水の入ったグラスに入れられた鉛筆が、水没した地点から曲がって見える理由です。
水の入ったボウルの中に置かれた鉛筆は、外側から見ると曲がって見える
同様に、光が雪に当たると屈折します。水 (透明) とは異なり、氷は半透明であることに注意してください。つまり、氷に入射する光子は、氷の構成粒子との相互作用により、まっすぐには進みません。これは、光が入った点から引いた直線からわずかにずれた点から光が出射することを意味し、氷に半透明の外観を与えます。
半透明のアイス キューブ (画像の出典:Wikipedia.org)
雪は、これらの小さな氷の結晶がぎっしりと詰まってランダムな形になったものに他なりません。それは次のように起こります:光が雪の層を通って入ると、実際にはいくつかの氷の結晶を通過し、それらすべてが光の経路をある程度変更し、組み合わせとして雪の山から出てくるポイントまでさまざまな光の周波数、つまり、さまざまな色の光の組み合わせ…たまたま白です。
白色光の 7 つの成分への分散と、その後の成分の再結合による白色光の形成
高校の理科の授業で、プリズムを使った「白色光の分割」実験をしたことがあると思います。入射白色光は、光の分散と呼ばれる現象によって 7 つの構成色に分割されます。したがって、構成粒子が再結合すると 、雪の場合と同様に、目に見えるのは単一の白い光です。これが、無数の氷の結晶から放出される可視光のすべての周波数の組み合わせにより、雪が白く見える理由です。
この氷の結晶の基本的な特性がなければ、雪の色は白ではなかったでしょう。さまざまな色の雪が非常に多くのものやアイデアにどのような影響を与えたかを考えてみてください.世界中の雪が緑、オレンジ、または鮮やかなピンクだったら、純粋さ、無邪気さ、冬、そして「新たなスタート」の概念は確かに異なっていたでしょう!
