Исследовательский проект «Почему снег белый? Почему снег белый? Опыт почему снег белый

Почему снег белый

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.

Что такое снег, по сути? Это замерзшая вода, шестигранные льдинки. А вода и лед бесцветные. Почему тогда снег белый? 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.

Бывает ли снег другого цвета

Кто может дать утвердительный ответ на этот несуразный вопрос?! Не откидывайте сразу эту идею. На самом деле, случалось и такое, что выпадал цветной снег. К примеру, когда-то Чарльз Дарвин описал один подобный случай. Дело было во время одной его экспедиции. Посмотрев на копыта мулов, Ч. Дарвин увидел, что они покрылись красными пятнами. Это случилось, когда мулы прошлись по выпавшему снегу. Оказалось, что красный снег образовался от присутствия в воздухе пыльцы красного цвета в то время, когда начал падать снег.

Снег делает зиму белой, он будто скрывает темноту и грязь осени, поэтому приносит столько радости. Особенно его любят дети. Для них снег - одна из главных зимних забав. Из него детвора делает крепости и снеговиков, катается по нему на лыжах и санках или без видимой цели просто барахтается в нём часами. Немудрено, что наступает момент, когда малыши начинают интересоваться у родителей, почему снег белый.

Природа света и его роль

Чтобы ответить на этот вопрос исчерпывающе и доступно, взрослые должны владеть определёнными знаниями о свете, восприятии цвета и снеге. Но начать нужно с видимого света. Всё вокруг пронизано электромагнитными волнами, однако люди способны видеть лишь их мизерную долю. Видимая часть спектра состоит из волн длиной от 550 до 630 нанометров.

Все, что находится вне этого узкого спектра, остается невидимым для человеческого глаза. Правда, волны могут ощущаться иными органами чувств, например, ультрафиолет невозможно увидеть, но он греет кожу и даже может обжечь ее, если долго находиться на солнечном пляже.

Зрение - бесценный дар природы , благодаря которому у людей есть возможность создавать устойчивую картину бытия и познавать мир. Однако без света человеческое зрение превращается в бесполезный инструмент. Это легко показать ребёнку, зайдя в комнату, где нет окон, например, в ванную комнату. Пока горит свет, предметы вокруг видны, их цвета различимы. Но стоит лампочке погаснуть, комната погружается в непроглядную тьму, все вещи и цвета перестают существовать для зрения, пока их снова не осветит солнце, живой огонь или электрическая лампочка.

Дети всегда с нетерпением ждут зиму. Лепить снеговика, кататься на санках и прыгать в сугробы интересно и приятно! После активных игр на свежем воздухе, на них часто находит вдохновение, и начинаются вопросы: «Почему солнце – желтое, а снег – белый»? Мало кто объясняет маленьким «почемучкам» причины этих явлений. Ответим хотя бы на один из вышесказанных вопросов. Итак, почему снег белый?

Короткий экскурс в физику

Землю окружают электромагнитные волны. Они – везде, но, в основном, не видны живым существам. То, что воспринимает зрение, считается цветом – электромагнитным излучением, волной, которая дает цветовое ощущение. Главный источник электромагнитных волн – Солнце. Его лучи включают все основные цвета:

красный;
желтый;
голубой;
синий;
зеленый;
оранжевый;
фиолетовый.

Если все цвета сольются вместе, образуется белый оттенок, и солнечные лучи как раз белого цвета.

Каждый предмет на Земле пропускает (отражает, поглощает) солнечный свет. Есть и такие, которые полностью его отображают, как, например, лед. Каждая отдельная снежинка – это тот же лед.

Интересные факты о снеге:

Половина жителей земного шара никогда не видела настоящий снег, только на картинках.
В 1949 году на Сахаре в первый и последний раз выпал снег. Снегопад продолжался более получаса.

Снег и цвет

Снежинки ложатся на землю беспорядочно , и в результате – снежный ком не пропускает полностью электромагнитные волны (солнечный свет). Поэтому, если при солнечной погоде сделать в сугробе вмятину, снег кажется зелено-желтым. Когда пасмурно, он выглядит синим. Если на небе яркий красный закат – розовым. На поверхности сугроба отображаются все цвета радуги, когда на улице ясно и солнечно.

В широтах, которые ближе к полюсам Земли, снег кажется насыщенного красного цвета. Ученые часто отмечают подобное явление в Артике. В США, а именно штате Калифорния, в 1955 году жители наблюдали зеленый снегопад. В 1969 году на Швейцарию обрушился черный снегопад. В России выпал желтый снег в 2015 году, о чем писали долго писали в СМИ. Воздушные массы принесли с собой африканскую песчаную пыль, которая и покрасила атмосферные осадки в нетипичный для них цвет.

Интересные факты о снеге:

Не бывает двух одинаковых снежинок, у каждой – свой отдельный рисунок. Физики утверждают, что таких узоров больше, чем атомов на Земле.
Всемирный день снега празднуется ежегодно 19 января.

О том, что снег бывает разного цвета, сделал пометку в дневнике великий Чарльз Дарвин. Известно, что однажды писатель отправился в поездку, и обратил внимание, что лошади оставили красного цвета следы в сугробах. Был яркий закат, поэтому снег казался не белым, а розовым.
Понятие цвета вообще субъективное. Один видит траву зеленой, другой – салатовой, третий – бирюзовой. Эти явления еще до конца не изучены.

Итак, ответ на главный вопрос: «Почему снег белый?» Он отзеркаливает солнечные лучи, которые, как уже было сказано, белого цвета. Но стоит вмешаться каким-то погодным явлениям – тучам, яркому закату, и эти атмосферные осадки уже не будут казаться такого оттенка.

Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

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.