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Warum ist Eisblau?

Gletschereis und gefrorene Seen erscheinen blau, Eiszapfen und Eis aus Ihrem Gefrierschrank erscheinen jedoch klar. Warum ist Eisblau? Die schnelle Antwort lautet, dass Wasser andere Farben des Spektrums absorbiert , sodass die Farbe , die zu Ihren Augen zurückreflektiert wird, blau ist. Um zu verstehen, warum Sie verstehen müssen, wie Licht mit Wasser und Eis interagiert.

Wichtige Imbissbuden: Warum Eis blau ist

  • Eis erscheint blau, weil Wasser von Natur aus türkisblau ist.
  • Die Farbe des Eises vertieft sich mit zunehmender Dicke und Reinheit.
  • Weiß erscheinendes Eis enthält häufig viele Luftblasen, Risse oder Schwebstoffe.

 

Warum Wasser und Eis blau sind

Sowohl in flüssiger als auch in fester Form absorbieren Wassermoleküle (H 2 O) rotes und gelbes Licht, sodass das reflektierte Licht blau ist. Die Sauerstoff-Wasserstoff-Bindung (OH-Bindung) dehnt sich als Reaktion auf die vom Licht einfallende Energie aus und absorbiert Energie im roten Teil des Spektrums. Absorbierte Energie bewirkt, dass Wassermoleküle vibrieren, was dazu führen kann, dass Wasser orangefarbenes, gelbes und grünes Licht absorbiert. Kurzwelliges blaues Licht und violettes Licht bleiben erhalten. Gletschereis erscheint eher türkis als blau, da Wasserstoffbrücken innerhalb des Eises das Absorptionsspektrum von Eis auf eine niedrigere Energie verschieben und es grüner als flüssiges Wasser machen.

Schnee und Eis, die Blasen oder viele Brüche enthalten, erscheinen weiß, weil die Körner und Facetten das Licht zurück zum Betrachter streuen, anstatt es in das Wasser eindringen zu lassen.

Während klare Eiswürfel oder Eiszapfen frei von den Gasen sein können, die Licht streuen, erscheinen sie eher farblos als blau. Warum? Dies liegt daran, dass die Farbe zu blassblau ist, als dass Sie die Farbe registrieren könnten. Denken Sie an die Farbe des Tees. Tee in einer Tasse ist dunkel gefärbt, aber wenn Sie eine kleine Menge auf die Theke spritzen, ist die Flüssigkeit blass. Es braucht viel Wasser, um eine wahrnehmbare Farbe zu erzeugen. Je dichter die Wassermoleküle sind oder je länger der Weg durch sie ist, desto mehr rote Photonen werden absorbiert und hinterlassen Licht, das größtenteils blau ist.

 

Gletscherblaues Eis

Gletschereis beginnt als weißer Schnee. Wenn mehr Schnee fällt, werden die darunter liegenden Schichten zusammengedrückt und bilden einen Gletscher. Der Druck drückt die Luftblasen und Unvollkommenheiten heraus und bildet große Eiskristalle, die eine Lichtdurchlässigkeit ermöglichen. Die oberste Schicht eines Gletschers kann entweder durch Schneefall oder durch Brüche und Verwitterung des Eises weiß erscheinen. Das Gletschergesicht kann dort weiß erscheinen, wo es verwittert ist oder wo Licht von der Oberfläche reflektiert wird.

 

Ein Missverständnis darüber, warum Eis blau ist

Einige Leute denken, dass Eis aus dem gleichen Grund blau ist wie der Himmel blau,  Rayleigh streut. Rayleigh-Streuung tritt auf, wenn Licht von Partikeln gestreut wird, die kleiner als die Wellenlänge der Strahlung sind. Wasser und Eis sind blau, weil Wassermoleküle den roten Teil des sichtbaren Spektrums selektiv absorbieren , nicht weil die Moleküle die anderen Wellenlängen streuen . Tatsächlich Eis erscheint blau , weil es ist blau.

 

Überzeugen Sie sich selbst von Blue Ice

Während Sie möglicherweise nicht die Möglichkeit haben, einen Gletscher aus erster Hand zu beobachten, besteht eine Möglichkeit, blaues Eis herzustellen, darin, wiederholt einen Stock in den Schnee zu stecken, um die Flocken zu komprimieren. Wenn Sie genug Schnee haben, können Sie ein Iglu bauen. Wenn Sie drinnen sitzen, sehen Sie die blaue Farbe. Sie können auch blaues Eis sehen, wenn Sie einen Eisblock aus einem sauberen gefrorenen See oder Teich schneiden.

 

Quelle

  • Braun, Charles L.; Sergei N. Smirnov (1993). „Warum ist Wasser blau?“ J. Chem. Educ . 70 (8): 612. doi: 10.1021 / ed070p612

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