Почему снег белый? Мы расскажем. Почему снег и лёд тают от соли? Что лучше отражает свет снег или вода

Вы когда нибудь задавались вопросом — почему снег белого цвета? Ведь когда снег тает, то он превращается в воду, а вода прозрачная. Почему же снег белый?

Немного о цвете

Разные вещи имеют разные цвета. Видимый свет от Солнца или от любого другого источника света состоит из множества длин волн. Наши глаза воспринимают разные длины волн в виде разных цветов.

Различные объекты имеют разные цвета, потому что отдельные частицы (молекулы и атомы), которые составляют объект, имеют разные частоты колебаний.

Когда свет взаимодействует с объектом, длины волн, которые объект отражает или поглощает, определяют, какой цвет воспринимают наши глаза. Когда объект отражает все длины волн света от Солнца, которые находятся в видимом спектре, то объект выглядит белым.

Когда мы видим пожарный грузовик, то он красного цвета, потому что краска, которой он покрашен, отражает определенные длины волн в красной области видимого спектра и поглощает остальные длины волн.

Если мы смотрим на воду, то она прозрачная. Это означает, что длины волн света проходят через нее, а не отражаются обратно в ваши глаза.

Если взглянуть на отдельную снежинку, то она тоже почти прозрачная. Но когда мы видим снег, то есть большую концентрацию снежинок, то весь свет отражается, а не проходит сквозь них. И мы видим снег в белом цвете.

Ключевым фактором здесь является способ, которым свет взаимодействует с массой снежинок сложной формы и воздухом, которые и составляют снег. Снежинки имеют сложную и разнообразную форму. Когда свет попадает на снежинку (кристаллик льда), он встречает изгиб и попадает на другой кристаллик льда, затем на другой, и так далее. Процесс продолжается до тех пор, пока свет не отражается от снега, а не проходит прямо через него на землю.

Если в снегу есть грязь, то часть волн поглотиться, и мы увидим эту грязь. Но если снег свежий, то большинство световых волн в конечном счете будут отражены и мы увидим белоснежный снег.

Вы возможно замечали, что иногда снег также может иметь синеватый или голубой оттенок. Снег белый, когда свет отражается кристаллами льда лишь небольшое количество раз, не проникая очень глубоко в снег. Если мы посмотрим на небольшую кучку снега, то она будет белая, потому что почти весь видимый свет отражается.

Другая ситуация для света, который не отражается, а проникает в снег. Когда этот свет проникает в снег, кристаллики льда рассеивают большое количество света. Чем глубже проникает свет, тем больше происходит рассеиваний.

Мы видим свет из верхних слоев (примерно до 1 см), в то время как в нижних слоях свет рассеивается и поглощается. Для света, который проникает глубже, более длинные волны, которые существуют на красном конце светового спектра, поглощаются, оставляя более короткие длины волн на голубой стороне спектра, которые отражаются назад и мы их видим.

Можно сказать, что синий свет легче всего проходит сквозь лед. Тут важно понимать, что спектральный отбор связан с поглощением, а не с отражением, как иногда думают.

В данном случае можно говорить о снеге, как о фильтре, который пропускает или не пропускает разные цвета. Если у нас сантиметровый слой снега, то весь свет проходит через него. Если это метр или более, то только синий свет пройдет через него (рассеивается в нем). Можно провести аналогию с чашкой кофе. Когда мы его только наливаем, то он светлый, чем его больше, тем более темным он становится.

Я снежок в руках лелею и своим дыханьем грею.
Посмотрите, мой снежок превратился в ручеёк!
Ах, не стойте на пути! Он спешит весну найти!
Галина Михайловна Новицкая
Галина Михайловна Новицкая (1933–2000) – советская поэтесса, прозаик, переводчик.
Большая часть творчества Галины Новицкой – это стихи для детей,
в которых поэтесса создала неповторимую атмосферу красоты и хрупкости мира.

СУНДУЧОК ИНТЕРЕСНОСТЕЙ: СНЕГ
Физика вокруг нас

В этом году зима в Курске затянулась – никак не хочет отпускать бразды правления и убирать снег со двора:-) Солнышко теплом радует, но справиться с сугробами не может… От работы лопатой и переноса снега со двора в огород – сумма снега не меняется:-) Кто-то гонит залежавшийся снег, устраивая танцы с бубном , кто-то разводит костры и поёт звучные песни – прогоняя зиму и привлекая весну…
Но ни то, ни другое – не наш метод ;-)
Попробуем зиму ублажить, да восвояси снег проводить нетрадиционным, но, будем надеяться, действенным способом:-)))))))
Вашему вниманию загадки и пословицы про снег , неподражаемая поэзия зимы в исполнении Ивана Алексеевича Бунина и Роберта Ивановича Рождественского, шедевры мировой живописи и моя обожаемая физика !

ЗАГАДКИ ПРО СНЕГ

Зимой греет, весной тлеет, летом умирает, осенью оживает.
Лежал, лежал, да и в речку побежал.
На дворе горой, а в избе водой.

ПОСЛОВИЦЫ ПРО СНЕГ

Снег земле-кормилице – тёплый кожух.
Больше снега на полях – больше хлеба в закромах.
Снега надует – хлеба прибудет; вода разольётся – сена наберётся.

Горюшкин-Сорокопудов Иван Силыч (05.11.1873–29.12.1954) – русский и советский живописец, график и педагог. Заслуженный деятель искусств РСФСР.

Корочун – день зимнего солнцестояния. Ночь Корочуна и Коляда гораздо круче:-) иноземного… кельтского Хэллоуина;-) А также… побаловать себя восхитительными зимними пейзажами на зелёной страничке «Времена года: Зима» .

Снег зимой греет, весной тлеет, летом умирает, осенью оживает
Снег земле-кормилице – тёплый кожух

Кожух это верхняя одежда из кожи – овчинный тулуп. Тулуп это длинная, не крытая сукном меховая шуба . Выходит, что зима-матушка одевает землю в меховую шубу из снега . А теперь внимание – интересный вопрос ;-)

ГРЕЕТ ЛИ НАС ШУБА И ГРЕЕТ ЛИ ЗЕМЛЮ СНЕГ?

Что сказали бы вы, если бы вас стали уверять, будто шуба нисколько не греет? Вы подумали бы, конечно, что с вами шутят. А если бы вам стали доказывать это утверждение на ряде опытов? Проделайте, например, такой опыт. Заметьте, сколько показывает термометр, и закутайте его в шубу. Через несколько часов выньте. Вы убедитесь, что он не нагрелся даже и на четверть градуса: сколько показывал раньше, столько показывает и теперь. Вот и доказательство, что шуба не греет. Вы могли бы заподозрить, что шубы даже холодят. Возьмите два пузыря со льдом; один закутайте в шубу, другой оставьте в комнате незакрытым. Когда лёд во втором пузыре растает, разверните шубу: вы увидите, что здесь он почти и не начинал таять. Значит, шуба не только не согрела льда, но как будто даже холодила его, замедляя таяние!
Что можно возразить? Как опровергнуть эти доводы? Никак. Шубы действительно не греют, если под словом «греть» разуметь сообщение теплоты . Лампа греет, печка греет, человеческое тело греет, потому что все эти предметы являются источниками теплоты. Но шуба в этом смысле слова нисколько не греет. Она своего тепла не даёт, а только мешает теплоте нашего тела уходить от него. Вот почему теплокровное животное, тело которого само является источником тепла, будет чувствовать себя в шубе теплее, чем без неё. Но термометр не порождает собственного тепла, и его температура не изменится от того, что мы закутаем его в шубу. Лёд, обёрнутый в шубу, дольше сохраняет свою низкую температуру, потому что шуба – весьма плохой проводник теплоты – замедляет доступ к нему тепла извне, от комнатного воздуха.
В таком же смысле, как шуба, снег греет землю ; будучи, подобно всем порошкообразным телам, плохим проводником тепла, он мешает теплу уходить из покрытой им почвы. В почве, защищённой слоем снега, термометр показывает нередко градусов на десять больше, чем в почве, не покрытой снегом.
Итак, на вопрос, греет ли нас шуба, надо ответить, что шуба только помогает нам греть самих себя. Вернее, было бы говорить, что мы греем шубу, а не она нас .
(«Греет ли шуба? Занимательная физика», Яков Исидорович Перельман )

Оскар Клод Моне (Oscar-Claude Monet; 14.11.1840–05.12.1926) – французский живописец-пейзажист, один из основателей импрессионизма.

Поленова Елена Дмитриевна (27.11.1850–19.11.1898) – русская художница, график, живописец, мастер декоративного дизайна, одна из первых художников-иллюстраторов детской книги в России, одна из основоположников стиля модерн в русском искусстве. Сестра живописца Василия Дмитриевича Поленова.

И для полноты картины ещё один интересный вопрос ;-)

ЧТО ЗАЩИЩАЕТ ОТ ХОЛОДА ЛУЧШЕ:
ДЕРЕВЯННАЯ СТЕНА ИЛИ СЛОЙ СНЕГА ТАКОЙ ЖЕ ТОЛЩИНЫ?

Снег защищает от потери тепла лучше, чем дерево: теплопроводность снега в 2,5 раза меньше. Незначительной теплопроводностью снега обусловлено его «греющее» почву действие; покрывая землю, он замедляет потерю ею теплоты. Плохая теплопроводность снега обусловлена его рыхлым сложением. Снег заключает до 90% воздуха – не только между снежинками, но и внутри них: в ледяных кристалликах снега имеются воздушные пузырьки.
(«Что защищает от холода лучше: деревянная стена или слой снега такой же толщины? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман )

Волков Ефим Ефимович (04.04.1844–17.02.1920) – русский живописец, пейзажист, член Товарищества передвижных художественных выставок, действительный член и академик Императорской Академии художеств.

НЕПОДРАЖАЕМАЯ ПОЭЗИЯ ЗИМЫ
«Крещенская ночь», 1886–1901 г. Иван Алексеевич Бунин

Тёмный ельник снегами, как мехом,
Опушили седые морозы,
В блёстках инея, точно в алмазах,
Задремали, склонившись, берёзы.

Неподвижно застыли их ветки,
А меж ними на снежное лоно,
Точно сквозь серебро кружевное,
Полный месяц глядит с небосклона.

Высоко он поднялся над лесом,
В ярком свете своём цепенея,
И причудливо стелются тени,
На снегу под ветвями чернея.

Замело чащи леса метелью, –
Только вьются следы и дорожки,
Убегая меж сосен и ёлок,
Меж берёзок до ветхой сторожки.

Убаюкала вьюга седая
Дикой песнею лес опустелый,
И заснул он, засыпанный вьюгой,
Весь сквозной, неподвижный и белый.

Спят таинственно стройные чащи,
Спят, одетые снегом глубоким,
И поляны, и луг, и овраги,
Где когда-то шумели потоки.

Тишина, – даже ветка не хрустнет!
А, быть может, за этим оврагом
Пробирается волк по сугробам
Осторожным и вкрадчивым шагом.

Тишина, – а, быть может, он близко…
И стою я, исполнен тревоги,
И гляжу напряжённо на чащи,
На следы и кусты вдоль дороги.

В дальних чащах, где ветви и тени
В лунном свете узоры сплетают,
Всё мне чудится что-то живое,
Всё как будто зверьки пробегают.

Огонёк из лесной караулки
Осторожно и робко мерцает,
Точно он притаился под лесом
И чего-то в тиши поджидает.

Бриллиантом лучистым и ярким,
То зелёным, то синим играя,
На востоке, у трона господня,
Тихо блещет звезда, как живая.

А над лесом всё выше и выше
Всходит месяц, – и в дивном покое
Замирает морозная полночь
И хрустальное царство лесное!

Вельц Иван (Иоганн-Александр) Августович (1866–1926) – русский живописец-пейзажист австрийского происхождения.

Лунный свет наполняет крещенскую ночь сказочным очарованием и привносит в неё восхитительную палитру красок, преображающую зимний пейзаж и наше с вами настроение;-) Снег при лунном свете завораживает, блистая алмазами, и будоражит наше воображение причудливыми образами… А теперь внимание – интересный вопрос ;-)

ЧТО СВЕТЛЕЕ: ЧИСТЫЙ СНЕГ В ЛУННУЮ НОЧЬ
ИЛИ ЧЁРНЫЙ БАРХАТ В СОЛНЕЧНЫЙ ДЕНЬ?

Ничто, казалось бы, не превосходит чёрного бархата в черноте и белого снега в белизне. Однако эти давнишние классические образцы чёрного и белого, тёмного и светлого, предстают совершенно иными, когда к ним подходят с беспристрастным физическим прибором – фотометром. Тогда оказывается, что, например, самый чёрный бархат под лучами солнца светлее, чем самый чистый снег в лунную ночь. Причина та, что чёрная поверхность, какой бы тёмной она ни казалась, не поглощает полностью всех падающих на неё лучей видимого света. Даже сажа и платиновая чернь – самые чёрные краски, какие нам известны, – рассеивают около 1–2% падающего на них света. Остановимся на цифре 1% и будем считать, что снег рассеивает все 100% падающего на него света (что безусловно преувеличено). Известно, что освещение, даваемое Солнцем, в 400 000 раз сильнее освещения Луны. Поэтому 1% солнечного света, рассеиваемый чёрным бархатом, в тысячи раз интенсивнее 100% лунного света, рассеиваемого снегом. Другими словами, чёрный бархат при солнечном свете во много раз светлее снега, озарённого Луной.
Сказанное относится, конечно, не только к снегу, но и к самым лучшим белилам (наиболее светлые из них – литопон – рассеивают 91% падающего на них света). Так как никакая поверхность, если она не раскалена, не может отбрасывать больше света, чем на неё падает, а Луна посылает в 400 000 раз меньше света, нежели Солнце, то немыслимо существование такой белой краски, которая при лунном свете была бы объективно светлее самой чёрной краски в солнечный день.
(«Что светлее: чёрный бархат в солнечный день или чистый снег в лунную ночь? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман )

§ Чарующая магия лунного света в интегрированном сборнике качественных задач по физике на зелёной страничке «Физика и художественная литература: Оптика (Лунный свет)» – Можно ли при свете полной луны читать книгу?
§ Предлагаю читателям отправиться в увлекательную прогулку по лунной поэзии и живописи и побаловать себя интересностями об изменчивости и непостоянстве цвета и размера Луны на зелёной страничке «Описание Луны в поэтических произведениях» .

Людвиг Мунте (Ludvig Munthe; 11.03.1841–30.03.1896) – норвежский живописец.

НЕПОДРАЖАЕМАЯ ПОЭЗИЯ ЗИМЫ
«Этих снежинок смесь…», Роберт Иванович Рождественский

Этих снежинок смесь. Этого снега прах.
Как запоздалая месть летнему буйству трав.
Этих снежинок явь, призрачное крыло.
Белого небытия множественное число…
Этого снега нрав. Этого снега боль:
В небе себя разъяв, стать на земле собой.
Этого снега срок. Этого снега круг.
Странная мгла дорог, понятая не вдруг.
Выученная наизусть, начатая с азов,
Этого снега грусть. Этого снега зов.
Медленной чередой падающие из тьмы
В жаждущую ладонь прикосновенья зимы.

Мещерский Арсений Иванович (1834–1902) – российский живописец-пейзажист; пейзажи из природы южной и северной России, Крыма и Кавказа.

Интересности про лёд и рождение снежинок
Лёд – сложные шестигранные кристаллы, образованные водой, замерзшей при температуре 0°С или ниже. Лёд обладает меньшей плотностью, чем вода, поэтому не тонет . Когда водяные пары конденсируются при температуре ниже точки замерзания, формируются кристаллы льда. Это происходит главным образом в высоких перистых облаках, а также в той части других облаков, которая выглядит серой. Скопление таких кристаллов порождает снежинки. Процесс может происходить у поверхности Земли, что приводит к образованию инея. А теперь внимание – интересный вопрос ;-)

ПОЧЕМУ ЛЁД ПРОЗРАЧНЫЙ, А СНЕГ БЕЛЫЙ?

Снег имеет белый цвет по той же причине, по какой кажется белым толчённое стекло, сахар и вообще всякие измельчённые прозрачные вещества. Растолките лёд в ступке или наскребите его ножом – и у вас получится порошок белого цвета. Цвет этот обусловлен тем, что лучи света, проникая в мелкие кусочки прозрачного льда, не проходят сквозь них, а отражаются внутрь на границах льдинок и воздуха (полное внутреннее отражение). Поверхность же, беспорядочно рассеивающая во все стороны падающие на неё лучи, воспринимается глазом как белая.
Значит, причина белого снега – его раздробленность. Если промежуток между снежинками заполнить водой, снег утрачивает белый цвет и становится прозрачным. Такой опыт нетрудно проделать: если вы насыплете снега в банку и нальёте туда воды, снег на ваших глазах из белого сделается бесцветным, прозрачным.
(«Почему лёд прозрачный, а снег белый? Знаете ли вы физику?», Яков Исидорович Перельман )

Альберт Бирштадт (Albert Bierstadt; 1830–1902) – американский художник пейзажист, представитель Дюссельдорфской художественной школы.

Георг Эдуард Отто Саал (Georg Eduard Otto Saal; 11.03.1817–03.10.1870) – немецкий живописец.

Материалы этой статьи полезно будет применить не только на уроках физики и художественной литературы , но и во внеклассной работе . Надеюсь, что решение предлагаемых в статье качественных задач по физике не только поможет побудить у школьников интерес к предмету, но и расширить их знания и культурный кругозор;-)
А ещё будем надеяться, что Зима-матушка оценит эту статью по достоинству и уступит таки дорогу весне;-)
Для пущей верности предлагаю читателям зелёных страничек в срочном порядке пополнить сундучок интересностей качественными задачами по физике, посвящённых снегу .
Жду ваших предложений в комментариях .

КАЧЕСТВЕННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ, ПОСВЯЩЁННЫЕ СНЕГУ

Задача №1
Почему чем крепче мороз, тем сильнее скрипит под ногами снег?

Ответ: Скрип снега при значительных морозах объясняется тем, что снежинки под давлением ноги человека, полозьев саней или колёс машины не плавятся, как при более высоких температурах, а разламываются и перемещаются. И чем ниже температура, тем сильнее скрипит снег.

Задача №2
«Больше снега на полях – больше хлеба в закромах» справедливо утверждает старинная русская пословица. Снежный покров это своеобразная гигантская шуба, защищающая поверхность земли от мороза и холодных ветров. А какую ещё важную роль играет снежный покров?

Ответ: Снежный покров – это источник и хранитель влаги, столь необходимой полям: «Снега надует – хлеба прибудет; вода разольётся – сена наберётся». Весной снег даёт талые воды, насыщенные кислородом. Недаром снежная мелиорация рассматривается как одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев.

Задача №3
Ранней весной, а также после кратковременных зимних оттепелей, у подножия деревьев образуются лунки в снегу. Объясните причины их возникновения.

Ответ: На первый взгляд причина возникновения лунок в снегу очень проста. В течение погожего весеннего или зимнего дня солнечные лучи хорошо прогревают ствол дерева, чему способствует тёмный цвет его поверхности и то, что лучи низко стоящего солнца падают на поверхность ствола почти перпендикулярно. Теплопроводность дерева очень низкая, поэтому оно относительно медленно отдаёт теплоту. Примыкающие к стволу участки снежного покрова под действием этой теплоты постепенно подтаивают, и в результате формируется снежная лунка. С южной стороны, где ствол дерева получает больше солнечного света (в Северном полушарии), глубина лунки обычно больше – ведь южная сторона дерева прогревается сильнее.
Всё это так. Тем не менее приведённое объяснение нельзя считать исчерпывающим. Оно не объясняет, почему у подножия деревянных столбов снежные лунки, как правило, меньше или вообще отсутствуют. Дело в том, что весной и во время зимних оттепелей дерево как бы просыпается – от его корней к ветвям начинают своё движение внутренние соки. Вместе с ними ствол дерева и ветви получают теплоту от подземных слоёв, пронизанных корнями. Таким образом, ствол дерева нагревается не только извне (за счёт поглощения энергии солнечных лучей), но и изнутри (благодаря подъёму соков по капиллярам внутри ствола дерева).
()

Зимний обоз в пути
Айвазовский Иван Константинович, 1857 год

Айвазовский Иван Константинович (Ованнес Айвазян; 29.07.1817–02.05.1900) – всемирно известный русский художник-маринист, баталист, коллекционер, меценат.

§ На картине Ивана Константиновича Айвазовского изображён колодезный журавль.
Предлагаю читателям заглянуть на зелёную страничку «Шкатулка качественных задач по физике: Элементы статики: равновесие тел, момент силы, простые механизмы» .
Главная фишка этого сборника – задачка про три колодца, а ещё ;-) познавательные интересности о наклонной Невьянской башне – архитектурной жемчужине Урала, окутанной легендами под самый флаг-флюгер с гербом Демидовых…

Задача №4
Почему в горных районах выпадает значительно больше снега, чем на равнинах?

Ответ: В горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем на равнинной местности. Чем меньше это расстояние, тем меньше, при прочих равных условиях, вероятность того, что падающий снег растает или испарится. Именно поэтому в горных районах выпадает значительно больше снега, чем на равнинах.

Задача №5
Почему снег задерживается на ветвях деревьев?

Ответ: Попробуйте сыпать песок на ветку дерева, лишённую листьев. Он на ней практически не задержится и почти целиком просыплется вниз на землю. В отличие от песка, снег может накапливаться на голых ветвях, образуя, подчас, такие тяжёлые шапки, что обламываются ветви.
Снеговые наросты на деревьях образуются при снегопаде в тихую погоду, когда температура воздуха близка к 0°С. В этих условиях довольно интенсивно идут разнообразные процессы внутри снега: подтаивание и замерзание, испарение и кристаллизация. Они приводят к образованию связей между упавшими снежинками и поверхностью ветвей, а также между самими снежинками. Первые снежинки подтаивают и примерзают к ветвям, образуя на них тонкую наледь. Последующие снежинки примерзают уже к этой наледи. Так постепенно на ветвях нарастают большие снежные шапки, способные удерживаться даже при порывах ветра (если, конечно, эти порывы не слишком сильные).
(«Снег и лёд. Физика в природе», Лев Васильевич Тарасов )

Петер Мёрк Мёнстед (Peder Mork Monsted; 10.12.1859–20.06.1941) – датский живописец, признанный мастер пейзажа, представитель «золотого века» датской живописи.

Задача №6
Почему снег со временем темнеет?

Ответ: Снег темнеет прежде всего потому, что на нём осаждаются пыль и сажа, имеющиеся в воздухе. Но дело не только в этом, Потемнение снега означает, что он стал меньше отражать солнечных лучей и, значит, больше поглощать их. Оттепели и движение водяных паров из глубины снежного покрова к его поверхности – всё это приводит к заполнению воздушных пор поверхностного слоя талой водой и льдом, приводит к уплотнению этого слоя и к образованию наста. В результате уменьшается полное внутреннее отражение, усиливается проникновение солнечных лучей в глубь снежного покрова, возрастает поглощение света внутри покрова – снег ещё более темнеет.
Заметим, что весной увлажнение снега и загрязнение его поверхности уменьшают долю света, отражаемого снежным покровом, до 30%. Иначе говоря, за период с выпадения снега до весеннего таяния отражающая способность снежного покрова снижается более чем в 3 раза.
(«Снег и лёд. Физика в природе», Лев Васильевич Тарасов )

Задача №7
Что дольше освобождается от снега: пригорки или низинки?

Ответ: Низинки дольше освобождаются от снега, так как холодный воздух тяжелее тёплого и опускается с пригорков вниз – в низинки. Пригоркам достаётся не только больше тёплого воздуха, но и больше солнечных лучей, особенно южным склонам пригорков.

Для любознательных:
Красная горка – один из самых древнейших славянских праздников, символизирующий окончательный и бесповоротный приход весны!
С распространением христианства был приурочен к первому воскресенью после Пасхи (так называемому Фомину дню). В 2018 году Красная горка будет праздноваться в воскресенье – 15 апреля.
В стародавние времена в каждой деревне была своя горка, гору́шка, пригорок, где проходили деревенские гулянья. Такие возвышенные места быстрее других освобождались от снега , начинали зеленеть и именно здесь пускались в пляс первые весенние хороводы… Такие горки назывались в народе Красными, то есть красивыми !
Красная горка на Руси издавна была порой свадеб. Ходила в народе, на этот счёт, пословица: «Кто на Красной горке женится – вовек не разженится!» Наши предки считали, что брачный союз, заключённый в этот день, будет наполнен любовью и благополучием.
Вкладывался в эту пословицу и весьма прагматичный посыл – свадебные гулянья было страшно желательно;-) провести весной, до посевной, чтобы потом не отвлекаться от полевых работ.

Корзухин Алексей Иванович (23.03.1835–30.10.1894) – русский жанровый живописец, академик Императорской Академии художеств, один из учредителей Товарищества передвижных художественных выставок.

§ Предлагаю читателям зелёных страничек совершить небольшое путешествие в мир славянской мифологии: Комоедица – двухнедельное празднование дня весеннего равноденствия – начала астрономической весны. А также… стихи о весне, восхитительные весенние пейзажи и роскошные цветочные натюрморты на зелёной страничке «Времена года: Весна».

Желаю Вам успехов в самостоятельном решении
качественных задач по физике!

Наша Ксюша стала почемучкой. А мама и папа стали ходячими мини-энциклопедиями. Поэтому мы решили в помощь родителям таких же почемучек создать новый раздел “ ” и публиковать в нём ответы на самые частые детские вопросы. Мы постараемся максимально адаптировать все ответы для детей дошкольников, чтобы родителям было проще объяснять им сложные законы природы.

Сейчас зима и поэтому, конечно, в ТОПе у почемучек находятся вопросы про :) Поэтому мы публикуем наши ответы на самые снежные вопросы.

Что такое снег?

Снежинки образуются точно так же, как и капельки дождя: из морей и океанов вода испаряется и поднимается на небо, там она остывает и собирается в капельки. Когда очень холодно, капли воды замерзают в кристаллики льда. Они выпадают на землю в виде снега. Растаявший снег испаряется или стекает в ручьи, откуда снова начинает свой путь на небо.

Почему снег белый?

Если снежинки и капельки одной природы, то почему капельки прозрачные, а снежинки белые? Дело в том, что каждая отдельная снежинка сама по себе прозрачная, но вместе они падают на землю в хаотичном порядке и образуют рыхлую массу. Снежинки лежат друг ко другу под разными углами. Солнечный свет отражается сначала в одной снежинке, затем в другой и так далее, пока не направится обратно. Получается, что снег полностью отражает солнечный свет, а так как лучи солнца белого цвета, то и снег белый. Если бы лучи нашего Солнца были желтыми и красными, то и снег тоже был бы желтым или красным. На закате или восходе, когда мы видим розовые лучи солнца, снег тоже становится розовым.

Почему снег и лёд тают от соли?

Снег и лёд – это вода, которая замерзает (становиться твёрдой) при температуре 0 градусов по Цельсию. Если в воду добавить соль, то получится соляной раствор, который замерзает при температуре ниже 0. Если посыпать лёд или снег солью, мы заставим их растаять, так как соль растворяется в воде и снижает точку ее замерзания.

Вначале растает лёд вокруг кристалла соли, а затем процесс таяния распространится от этой точки дальше.

Какой снег тает быстрее?

Быстрее тает грязный снег, потому что:

В грязи тоже бывают соли, которые ускоряют процесс таянья снега.
Грязь обычно тёмная, а это значит, что она поглощает солнечные лучи и в результате быстро нагревается, нагревая за собой снег.

Можно ли есть снег?

Снег имеет свойство собирать на себя пыль. В городской пыли, помимо обычной природной грязи и бактерий, содержится много тяжёлых металлов и других токсичных веществ, которые очень опасны для человека. Съедая снег, человек поглощает все эти токсичные вещества и подвергает свою жизнь опасности отравления.

Высоко в горах выпадает чистый снег без опасных примесей, однако такая вода тоже неполезна для организма, поскольку в ней не хватает важнейших солей, которые обычно есть в питьевой воде. Вывод один: есть снег не только неполезно, но и опасно для здоровья.

Есть ли на свете одинаковые снежинки?

Больше ста лет назад, когда только появились первые фотоаппараты, один человек по прозвищу “Снежика” решил сфотографировать снежинки под микроскопом. Он сделал 5000 снимков, но ни один узор снежинок так и не повторился. Прошло много лет, а учёные до сих пор спорят: бывают ли одинаковые снежинки. Они даже создали 2 снежинки-близняшки в своей лаборатории, но это всё равно не поставило точку в их споре. Начав очередное исследование, учёные пришли к выводу, что у снежинок может отличатся не только внешний узор, но и внутреннее строение. Это означает, что даже если снежинки одинаковые внешне, то скорее всего их внутреннее строение всё равно отличается.

Вопрос о том, почему снег белый, знаком каждому человеку с детства. Но не все дети, да и взрослые, знают правильный ответ, по какой причине маленькие снежинки именно а не синего или зеленого. Всем известно, что снег - это застывшая вода, точнее лед. Но так как лед является прозрачным и способен пропускать сквозь себя свет, то почему снежные сугробы, которые накрывают землю, далеко непрозрачные, а имеют весьма отчетливый цвет?

В прошлые века, когда еще не было столь развитых технологий, позволяющих изучать все природные процессы, ученые бились над вопросом о том, почему снег белый. Однако ответа так и не находили. Только лишь когда весь процесс сотворения снега от самого начала и до конца стал понятен, появились некоторые догадки о “белоснежном покрове”.

Все начинается с того, что под воздействиями теплого солнечного света вода из рек, озер и морей превращается в пар, и поднимается высоко в атмосферные слои, где преобладает вечная мерзлота. Пар, в свою очередь, обладая свойствами жидкой воды, из-за большой минусовой температуры начинает застывать и превращается в кристаллики льда. Это и есть снежинки, которые со временем готовы выпасть на землю. В большинстве своем, в тех местах, где тепло, льдинки выпадают в виде мокрых осадков, растаяв еще в воздухе.

Как образуется снег, теперь понятно, но почему, когда падает на землю, он вдруг становится белым?

Вопрос уместный, потому как снежинки и правда еще в воздухе обладают теми же пропускными свойствами света сквозь себя, что и лед. Но не следует забывать одно: грани хрусталиков расположены под хаотичными углами, что беспорядочно преломляет солнечный свет, и они не поглощают его, а пропускают дальше. И когда снежинки собираются в “белоснежное покрывало”, лучи солнца, преломляясь от одной снежинки к другой, проходят насквозь весь покров. Многие лучи отражаются в наши глаза, именно поэтому зачастую, когда смотришь на снег, приходится жмуриться. Солнечный свет слишком яркий для восприятия его не защищенными глазами.

Но не совсем правильно задавать вопрос о том, почему снег белый, ведь он не всегда “чистый”. Таким видят его люди лишь тогда, когда лучи солнечного света попадают на него. К примеру, на закате он может окраситься в розоватый оттенок, а в свете желтого фонаря может быть слегка так же как и в пасмурную погоду его оттенок бывает сероватым.

Возможны изменения цвета снега еще и в воздушных слоях, когда снежинки только начинают свое “падениена землю“. К примеру, различная пыльца от деревьев и цветов, пыль с засушливой земли поднимается и встречается с крупицами снега в воздушных потоках. Если такой снег не успевает растаять и сохраняется небольшим покровом, то его цвет обязательно будет с различными оттенками. В данных условиях спрашивать, почему снег белый, неуместно.

Однако снежинки - это не просто летящие хаотично вниз льдинки, которые по непонятным причинам решили накрыть землю “белым покрывалом”.

Главные свойства снега - это уберечь землю от холодов, накрыв толстым покрывалом. Да-да, именно согреть и сохранить урожай и почву от замерзания, казалось бы, парадоксально, но это правда. Он обладает плохой теплопроводностью, позволяющей ему сдерживать тепло, выходящее из земли, и создавать “тепловую подушку”. Не зря же строились иглу жителями крайнего севера. Лед, как и снег, хорошо держит тепло, создавая уникальные благоприятные условия для жизни.

Не стоит упускать из виду и то, что размер снежинок зависит от погодных условий за окном. Если достаточно холодно, то льдинки маленькие, почти незаметные. А если же светит солнышко и воздух не настолько холодный, то размеры снежинки могут достигать нескольких сантиметров. Так, в 1944 году в Москве выпали десятисантиметровые “крупицы льда”.

Марина Шкерина
Исследовательский проект «Почему снег белый?»

Проект выполнен совместно с ребёнком.

Введение

Наступила зима. На улице стало холодно. Белым пушистым одеялом покрылась вся земля, все деревья. Падают белые снежинки, ложатся на землю, на крыши домов, на деревья, на людей. Снежинки похожи на белые звёздочки. Они тихо падают на землю.

Я очень люблю разглядывать снежинки. Они очень красивые. Будто кружевные, все разные. Иногда они слипаются вместе и большими хлопьями падают на землю. Иногда холодный ветер ломает белые звёздочки, превращая их в мелкую снежную пыль, и тогда их разглядеть очень трудно.

Однажды утром я проснулась и выглянула в окно. Я увидела, что все вокруг: земля, деревья, крыши домов, стало белым. Это выпал первый снег. Я задумалась: «А почему снег белый?» И я решила исследовать эту проблему.

Данная проблема позволила сформулировать тему исследования: «Почему снег белый?»

Определившись с темой, поставила перед собой цель: изучение и проведение опытов для ответа на вопрос «Почему снег белый?»

Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи:

1. Изучить литературу, которая рассказывает о снеге.

2. Доказать экспериментальным путем «Почему снег белый?»

3. Обобщить полученные знания.

Объект исследования: снег.

Предмет исследования: состав снега

Гипотеза: предположим, что белый цвет снега связан с отражением света.

Методы исследования:

1. Изучение литературы по теме

2. Наблюдение за объектом исследования

3. Проведение опытов

4. Анализ результатов и выводы по проведенному исследованию

Глава I. Теоретическое обоснование экспериментальной работы.

1.1 Что такое снег?

Что такое снег? Это много, очень много красивых снежинок; они падают и падают с высоты на землю, на деревья, на крыши домов – чистые, хрупкие, сверкающие. И вот он выпал – этот удивительный снег. Улегся «великолепными коврами», белой пеленой укрыл землю. Выпавший снег засыпал все ямы, канавы, сравнял бугорки – полностью преобразил равнину. Еще больше преобразился лес. Снег рассыпался белыми клоками по ветвям деревьев, прикрыл белым одеялом упавшие на землю листья и сучья, улегся высокими сугробами в кустарниках. Внимательному глазу он открыл многие тайны лесной жизни – все, что произошло, отпечаталось на снежном покрове, оставило на снегу следы.

Значение слова «снег» я нашла в «Современном толковом словаре». Снег – это твёрдые атмосферные осадки, состоящие из мелких кристалликов льда, выпадающие из облаков при температуре ниже 0С. Снег образуется при замерзании водяного пара, содержащегося в атмосфере. Вначале появляются крошечные кристаллики. Следуя за воздушными течениями, они перемещаются во всех направлениях. Постепенно кристаллики «приклеиваются» друг к другу, пока их не наберётся сотня или больше. Когда размеры смёрзшихся льдинок оказываются достаточно большими, они начинают опускаться к земле. Эти скопления льдинок мы и называем снежинками.

1.2 Откуда берутся снежинки?

Снежинка - это замороженный кристалл воды, имеющий форму шестилучевого многогранника.

Водяной пар поднимается высоко над землей. Вверху очень холодно, и из него образуются льдинки – кристаллики. Они очень маленькие. Это ещё не снежинки. Падая вниз, кристаллики быстро увеличиваются. Это происходит потому, что в воздухе много водяного пара, который оседает на их поверхность и замерзает. Так льдинка-кристаллик становится красивой, нежной снежинкой.

Снежинок так много и все они разные - нет ни одной одинаковой.

Самая крупная когда-либо засвидетельствованная снежинка имела диаметр в 12 см. Обычно же снежинки имеют около 5 мм в диаметре при массе 0,004 г.

Кристаллы, из которых состоят снежинки, имеют определённую форму. Это или шестиконечная звезда, или тонкая пластинка, имеющая форму шестиугольника. Дело в том, что основной кристалл воды имеет в плоскости форму правильного шестиугольника.

В 1885 году американский фермер Уилсон Бентли получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. Он занимался этим 46 лет и сделал более 5000 уникальных снимков. На основе его работ было доказано, что не бывает двух одинаковых снежинок.

При разной температуре образуются кристаллы различной формы

Самые красивые снежинки выпадают там, где климат суровее - к примеру, на севере.

В зависимости от погодных условий в разных местах выпадает «свой» снег.

Для формирования крупных хлопьев снежинок необходимо полнейшее безветрие, чем дольше снежинки путешествуют, тем больше сталкиваются и сцепляются между собой.

При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков – «алмазной пыли».

1.3 Классификация снежинок.

Призмы - бывают, как 6-угольные пластинки, так и тонкие столбики с 6-угольным сечением. У призм крошечные размеры, их почти не видно невооруженным глазом. Грани призмы, очень часто украшают различные сложные узоры.

Иглы - тонкие и длинные снежные кристаллы, они образуются при температуре примерно -5 градусов.

При рассмотрении они похожи на маленькие светлые волоски.

Дендриты - или древоподобные, имеют ярко выраженные разветвляющиеся тонкие лучи. Чаще это крупные кристаллы, их можно увидеть невооруженным глазом. Максимальный размер дендрита может достигать 30 см в диаметре.

12-лучевые снежинки - иногда столбики с наконечниками формируются с поворотом пластинок относительно друг друга на 30 градусов. Когда из каждой пластинки вырастают лучи, получается кристалл с 12 лучами.

Полые столбики - внутри столбиков с шестиугольным сечением, бывает, образуются полости. Интересно, что форма полостей симметрична относительно центра кристалла. Необходимо большое увеличение, чтобы рассмотреть полочти в маленьких снежинках.

Папоротникообразные дендриты - этот тип один из самых крупных. Ветки звездчатых дендритов вырастают тонкими и очень частыми, в итоге снежинка начинает быть похожей на папоротник.

Кристаллы неправильной формы - снежные кристаллы зачастую бывают маленькими, несимметричными и сросшимися друг с другом. Чтобы получились красивые симметричные кристаллы, нужно чтобы было удачное стечение многих погодных обстоятельств.

Треугольные кристаллы - такие снежинки формируются при температуре около -2 градусов. На самом деле - это шестиугольные призмы, часть сторон которых значительно короче других. А вот на гранях таких могут вырасти лучи.

Пулеобразные розетки - иногда при образовании кристаллов они могут срастаться и увеличиваться в случайных направлениях. Такие образования легко разламываются на отдельные кристаллы, похожие на пули. Отсюда и такое необычное название.

1.4 Почему снег белый?

Когда русского человека просят представить себе зиму, первым делом он видит в своем воображении снег, белоснежный покров, который окутал все кругом. Мы настолько привыкли к цвету снега, что даже не задумываемся, почему снег белого цвета. Оказывается, все цвета, воспринимаемые нами, зависят от солнечных лучей. Черные предметы полностью поглощают солнечный свет, поэтому и воспринимаются нами черными. А если предмет полностью отражает лучик солнца, то цвет нам будет казаться белым.

Снег – это замёрзшая вода, а как мы знаем, лёд бесцветный. Почему же снег белого цвета? Из Интернета и детской энциклопедии «Всё обо всём» я узнала, что снежинки на 95% состоят из воздуха. Кристаллики снежинок не гладкие, а имеют грани. Отражение света от граней этих кристаллов делает снег белым. Лед остается бесцветным, так как пропускает через себя весь солнечный луч. Да и каждая снежинка пропускала бы через себя весь свет и также не имела бы цвета. Но снежинки обычно падают друг на друга в беспорядочном движении. А уже вместе они становятся непрозрачными, а белыми. Чтобы разобраться, почему снег белого цвета, почему он отражает лучи солнца, нам надо посмотреть на состав снега. Снег образуется из снежинок, а снежинки - из огромного количества кристаллов. Эти кристаллики не гладкие, а с гранями. В этом-то и кроется ответ на наш вопрос, почему снег белый. Именно от граней отражается солнечный свет. Вода в атмосфере - это пар, она замерзает, и образуются прозрачные кристаллики. От движения воздуха кристаллы свободно перемещаются то вверх, то вниз. В этом хаотичном движении кристаллы соединяются друг с другом. И когда, наконец, собирается слишком много кристаллов вместе, тогда они начинают падать на землю уже в виде привычных нам снежинок. Получается, цвет снега белый, потому что и свет солнца, который он отражает, является белым. Подумайте, если бы луч солнца стал зеленым или желтым, тогда и цвет снега был таким же. Наверняка, многие замечали, что во время восхода или заката, нам кажется, что лучи солнца становятся розоватыми, вот и снег в этот момент видится нам розовым.

Интересные факты:

№1: Знаете ли вы, что снег не всегда бывает белым? Во многих регионах мира людям приходилось видеть его красным, зеленым, голубым и даже черным! Причиной подобного разнообразия цветов являются крошечные бактерии, грибки, а также пыль, содержащиеся в воздухе и поглощаемые снежинками, когда те опускаются на земную поверхность.

Вывод по I Главе

1. Я узнала, что снег – это твёрдые атмосферные осадки, состоящие из мелких кристалликов льда.

2. Каждая снежинка – это совокупность маленьких льдинок.

3. Снег образуется из снежинок, а снежинки - из огромного количества кристаллов.

Глава II. Организация опытно – экспериментальной работы

по проблеме «Почему снег белый?»

Из своих наблюдений, изучая литературу, я узнала о том, что любая снежинка имеет форму шестиконечной звездочки. Вне зависимости от формы снежинок, они все белого цвета. И снег белый-белый, а если светит солнце, то он становится ослепительно белым. Почему? Снежинка состоит из кристалликов льда и воздуха, свет, попадая на лучики снежинки, отражается от них, рассеивается и воспринимается нами как белый. А когда на кристаллики попадает солнечный луч, то он отражается от него и слепит наши глаза.

Я решила провести опыты, чтобы доказать, что снег действительно белый.

2.1 Проведение опытов для ответа на вопрос «Почему снег белый?»

Как я проводила опыты

Опыт №1

Я положила снег на красный картон, сравнила его с белым листом бумаги. Вывод: Снег белого цвета.

Опыт №2

Я взяла прозрачный полиэтиленовый пакет. Нарезала его на мелкие кусочки. Каждый кусочек – это «снежинка». Сложила все кусочки в прозрачный стакан. Они расположились по-разному.

Результат: «снег» в стакане белого цвета.

Опыт №3

Налила воду в стакан и поставила в морозильную камеру. Вода превратилась в прозрачный лёд. Мама разбила лёд на мелкие кусочки. Он стал белым.

Заключение

Кусочки полиэтиленового пакета и кусочки льда по отдельности прозрачные. Свет проходит через них и не отражается. Когда кусочки пакета и лежат хаотично (по-разному, они отражают свет в разных направлениях.

Вывод

Снег белый, потому что каждая снежинка отражает свет в разные стороны. Научным языком – «свет рассеивается». От этого снег белый.

Вам могут быть интересны следующие материалы