Γιατί το χιόνι είναι λευκό;

Γιατί το χιόνι είναι λευκό, αν το νερό είναι διάφανο; Οι περισσότεροι από εμάς αναγνωρίζουν ότι το νερό σε καθαρή μορφή είναι άχρωμο. Με ακαθαρσίες, όπως σε ένα λασπωμένο ποτάμι, το νερό παίρνει πολλαπλές άλλες αποχρώσεις.
Ακόμα και το χιόνι μπορεί να πάρει διάφορες αποχρώσεις ανάλογα με ορισμένες συνθήκες. Για παράδειγμα, το χρώμα του χιονιού, όταν συμπιέζεται, μπορεί να γίνει μπλε όπως στους μπλε πάγους των παγετώνων.

Η ανατομία μιας χιονονιφάδας
Ας συζητήσουμε τις ιδιότητες του χιονιού και του πάγου. Στην ουσία το χιόνι είναι μικροσκοπικά κρύσταλλα πάγου κολλημένα μεταξύ τους. Αν δούμε στο μικροσκόπιο έναν κρύσταλλο πάγου, θα παρατηρήσουμε ότι ο κρύσταλλος πάγου είναι επίσης διάφανος. Ωστόσο, το χιόνι είναι διαφορετικό. Όταν σχηματίζεται το χιόνι, εκατοντάδες μικροσκοπικά κρύσταλλα πάγου συσσωρεύονται μαζί για να σχηματίσουν τις νιφάδες του χιονιού που είμαστε εξοικειωμένοι.

Οι ιδιότητες του φωτός και του χιονιού
Το χιόνι γίνεται ορατό εξαιτίας του φωτός. Καθώς το χιόνι πέφτει και προσγειώνεται επί του εδάφους, το φως ανακλάται από την επιφάνεια των κρυστάλλων του πάγου. Δεδομένου ότι το χιόνι έχει πολλαπλές όψεις, ένα μέρος του φωτός είναι διάσπαρτο.
Το ορατό φως από τον ήλιο αποτελείται από μια σειρά από μήκη κύματος του φωτός του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος που τα μάτια μας ερμηνεύουν ως διαφορετικά χρώματα. Όταν το φως χτυπά ένα αντικείμενο, διαφορετικά μήκη κύματος του φωτός απορροφώνται και ορισμένα από αυτά αντανακλώνται πίσω στα μάτια μας.
Κανείς δεν βλέπει ποτέ πραγματικά μια νιφάδα χιονιού. Τις περισσότερες φορές βλέπουμε τεράστιες συλλογές εκατομμύριων νιφάδων χιονιού επί του εδάφους. Καθώς το φως χτυπά το χιόνι στο έδαφος, το φως αντανακλάται προς διάφορες κατευθύνσεις, όπου κανένα μήκος κύματος του φωτός δεν απορροφάται ή δεν αντανακλάται με οποιαδήποτε συνέπεια. Κυρίως το λευκό φως από τον ήλιο αντανακλάται και εξακολουθεί να είναι λευκό φως, όταν χτυπά το χιόνι. Ως εκ τούτου, το χιόνι στο έδαφος φαίνεται λευκό.
Ένα άλλο σημαντικό σημείο που πρέπει να θυμόμαστε είναι ότι το χιόνι αποτελείται από μικροσκοπικά κρύσταλλα πάγου. Ο πάγος καθαυτός δεν είναι διαφανής, όπως το γυαλί σε ένα παράθυρο, αλλά ημιδιαφανής. Το φως δεν περνά μέσα από τον πάγο εύκολα. Καθώς το φως μέσα σε έναν κρύσταλλο πάγου αναπηδά γύρω από τις εσωτερικές επιφάνειες, κάποιο μέρος του φωτός ανακλάται και απορροφάται ελαφρά.
Με τα εκατομμύρια των κρυστάλλων πάγου σε ένα στρώμα χιονιού, οδηγεί σε ουδέτερο χρώμα. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει προτίμηση προς τη μία πλευρά του ορατού φάσματος (κόκκινο) ή την άλλη πλευρά (βιολετί). Το συνολικό άθροισμα όλων των εν λόγω αναπηδήσεων του φωτός οδηγεί στο λευκό.

Η χρωματική παλέτα του χιονιού
Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται αν το χιόνι μπορεί να πάρει άλλα χρώματα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι ακαθαρσίες στο χιόνι αποτελεί την αιτία να εμφανιστεί ένα διαφορετικό χρώμα. Για παράδειγμα, τα φύκια μπορούν να αναπτυχθούν στο χιόνι κάνοντάς το να φαίνεται κόκκινο, πορτοκαλί ή πράσινο. Η βρωμιά και η μόλυνση μπορεί να κάνουν το χιόνι να φαίνεται γκρι ή μαύρο.