Nigdy wcześniej nie zastanawiałam Nigdy wcześniej nie zastanawiałam się nad tym ,dlaczego śnieg jest biały?się nad tym ,dlaczego śnieg jest biały?Większość ludzi traktuje to zjawisko Większość ludzi traktuje to zjawisko jako coś naturalnego i nie poświęca jako coś naturalnego i nie poświęca temu większej uwagi..temu większej uwagi..W mojej pracy postaram się wykazać, W mojej pracy postaram się wykazać, że jest to zjawisko bardzo ciekawe, a że jest to zjawisko bardzo ciekawe, a jednocześnie wcale nie takie jednocześnie wcale nie takie oczywiste.oczywiste.

Światło białe jest w rzeczywistości Światło białe jest w rzeczywistości mieszaniną różnych barw. Żeby się o tym mieszaniną różnych barw. Żeby się o tym przekonać wystarczy przepuścić światło przekonać wystarczy przepuścić światło białe przez pryzmat. Światło przechodząc białe przez pryzmat. Światło przechodząc przez pryzmat ulega dwukrotnemu przez pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu, przy czym fale o mniejszych załamaniu, przy czym fale o mniejszych długościach ( fioletowa, niebieska) załamują długościach ( fioletowa, niebieska) załamują się bardziej niż fale dłuższe ( zielona, się bardziej niż fale dłuższe ( zielona, czerwona).czerwona).

Widmo światła białegoWidmo światła białego

760 nm 380 nm

Tak powstaje wrażenie białej barwyTak powstaje wrażenie białej barwy

Kolor nie jest właściwością światła ani obiektu, Kolor nie jest właściwością światła ani obiektu, który je odbija - jest to wrażenie powstające w mózguktóry je odbija - jest to wrażenie powstające w mózgu

Nie wszystkie Nie wszystkie stworzenia widzą stworzenia widzą tak samotak samo

Pszczoły, widzące w UV, Pszczoły, widzące w UV, nie postrzegają białych kwiatów nie postrzegają białych kwiatów jako białe, gdyż różne ich gatunki jako białe, gdyż różne ich gatunki w różnym stopniu odbijają w różnym stopniu odbijają ultrafiolet.ultrafiolet.

Proces postrzegania koloruProces postrzegania koloruzaczyna się w czopkach zaczyna się w czopkach

siatkówki.siatkówki.Barwa jest postrzegana dzięki Barwa jest postrzegana dzięki komórkom światłoczułym w komórkom światłoczułym w siatkówce oka, zwanych pręcikami siatkówce oka, zwanych pręcikami i czopkami. Ściślej: pręciki są i czopkami. Ściślej: pręciki są wrażliwe na stopień jasności, wrażliwe na stopień jasności, czopki także na barwę. Są trzy czopki także na barwę. Są trzy rodzaje czopków, a każdy z nich rodzaje czopków, a każdy z nich jest najbardziej wrażliwy na jeden z jest najbardziej wrażliwy na jeden z trzech zakresów barw - niebieskiej, trzech zakresów barw - niebieskiej, zielonej, lub czerwonej (przy czym zielonej, lub czerwonej (przy czym zakresy te zachodzą na siebie), co zakresy te zachodzą na siebie), co łącznie umożliwia widzenie łącznie umożliwia widzenie wszystkich barw. Za widzenie wszystkich barw. Za widzenie barwy niebieskiej odpowiada ok. barwy niebieskiej odpowiada ok. 4% czopków, za zieloną - 32%, za 4% czopków, za zieloną - 32%, za czerwoną - 64%. czerwoną - 64%.

Każdy czopek zawiera barwnik, zbudowany z jednej z odmian białka opsyny, Każdy czopek zawiera barwnik, zbudowany z jednej z odmian białka opsyny, związanej z cząsteczką retinalu. Energia fotonu, pochłoniętego przez barwnik,związanej z cząsteczką retinalu. Energia fotonu, pochłoniętego przez barwnik,odkształca tę cząsteczkę, co pobudza czopek.odkształca tę cząsteczkę, co pobudza czopek.Pojedynczy czopek może tylko „zliczać” fotony, aby do mózgu dotarła Pojedynczy czopek może tylko „zliczać” fotony, aby do mózgu dotarła informacja o długości fali padającego światła, potrzeba co najmniej dwóchinformacja o długości fali padającego światła, potrzeba co najmniej dwóchrodzajów czopków.rodzajów czopków.

Oko flaminga….Oko flaminga….

papugi…papugi… ……i dzioborożca kanaryjskiego.i dzioborożca kanaryjskiego.

Oko złożone owadówOko złożone owadów

Oczy gadówOczy gadów

Wczesne kręgowce Wczesne kręgowce posiadałyposiadałycztery rodzajecztery rodzaje opsyn, odpowiedzialneopsyn, odpowiedzialnetakże za widzenie także za widzenie w bliskim UV.w bliskim UV.Ptaki, niektóre gady Ptaki, niektóre gady i owady zachowałyi owady zachowały je do dziś, natomiastje do dziś, natomiastwczesne ssaki, zmuszone wczesne ssaki, zmuszone do nocnego trybu życiado nocnego trybu życia przez dinozaury, przez dinozaury, utraciły dwautraciły dwaspośród czterech spośród czterech barwników.barwników.Po wymarciu dinozaurów Po wymarciu dinozaurów wczesne naczelne wczesne naczelne odzyskały jedenodzyskały jeden z barwnikówz barwnikówdzięki mutacjom.dzięki mutacjom.

Psy widzą świat w odcieniach szarości. Ich Psy widzą świat w odcieniach szarości. Ich komórki siatkówki posiadają tylko dwa komórki siatkówki posiadają tylko dwa

barwniki. Doskonale widzą szybko barwniki. Doskonale widzą szybko poruszające się poruszające się

przedmioty w oddali. Bardzo dobrze widzą przedmioty w oddali. Bardzo dobrze widzą o zmierzchu.o zmierzchu.

Każdy z pryzmatów odchyla promienie światła w kierunku obserwatora. Widzimy całą rozetę obrazów pozornych, ułożonych na okręgu, wokół prawdziwego obrazu.Tak działa złożone oko muchy.

Oko tego drapieżnika posługuje się metodą lustra. "Lustro" umieszczone za wrażliwą na światło siatkówką składa się z 15 warstw połyskliwych komórek i stanowi płaszczyznę odblaskową. Kot widzi 6 razy lepiej niż człowiek, ale bez rozróżniania barw

KOT

MUCHA

PIES

Jak widać, odpowiedź na pytanie Jak widać, odpowiedź na pytanie „„Dlaczego śnieg jest biały?” Dlaczego śnieg jest biały?” mogłaby także brzmieć:mogłaby także brzmieć:„„Ponieważ na Ziemi w mezozoiku Ponieważ na Ziemi w mezozoiku pojawiły się dinozaury, pojawiły się dinozaury, a następnie wyginęły 65 milionówa następnie wyginęły 65 milionów lat temu.” lat temu.”

Jeśli to już wiemy, przyjrzyjmy się jakie to ma znaczenie w znalezieniu kolejnej odpowiedzi na pytanie, dlaczego śnieg jest biały.

Różne ciała są kolorowe dlatego, że część Różne ciała są kolorowe dlatego, że część kolorów odbijają, a część absorbują. Zielone kolorów odbijają, a część absorbują. Zielone liście wyłapują światło czerwone (energii tego liście wyłapują światło czerwone (energii tego światła używają do asymilacji), natomiast w światła używają do asymilacji), natomiast w świetle odbitym zostaje dużo zielonego. świetle odbitym zostaje dużo zielonego. Czerwona sukienka odwrotnie - absorbuje Czerwona sukienka odwrotnie - absorbuje zielone, a odbija dużo czerwonego. Jeżeli zielone, a odbija dużo czerwonego. Jeżeli jakaś substancja absorbuje wszystko, a nic jakaś substancja absorbuje wszystko, a nic nie odbija - jest czarna (jak sadza). Są jednak nie odbija - jest czarna (jak sadza). Są jednak substancje, które odbijają prawie całe światło, substancje, które odbijają prawie całe światło, które na nie pada, są więc białe.które na nie pada, są więc białe.

Zarówno śnieg jak i lód składają się z cząsteczek wody, które są poukładane jedna obok drugiej. Takie ciała, których cząsteczki znajdują się w idealnym porządku nazywamy ciałami krystalicznymi.

Jak podaje encyklopedyczna notatka, śnieg to opad atmosferyczny złożony z kryształków lodu o kształtach sześcioramiennych gwiazdek, w temperaturze -50 C kryształki łączą się tworząc płatki.

Może warto się zastanowić:dlaczego śnieg jest biały, a lód przezroczysty, skoro na jedno i drugie składają się cząsteczki wody?

Powyższe argumenty skłoniły mnie do wykonania Powyższe argumenty skłoniły mnie do wykonania własnego doświadczenia, żeby przekonać się czy biały własnego doświadczenia, żeby przekonać się czy biały

kolor śniegu pochodzi od materii, z której się kolor śniegu pochodzi od materii, z której się wytworzył.wytworzył.

-Do metalowej miski wlałam wodę z kranu.-Następnie pozostawiłam w zamrażalniku na parę godzin .

Efekt doświadczeniaEfekt doświadczeniaNa zamieszczonej obok fotografii można zauważyć, że przezroczystość dużej bryły nie była zadowalająca. Skłoniło mnie to do kolejnych refleksji i doświadczeń.Może obecne w wodzie sole mineralne stały się centrami krystalizacji i pojawiła się struktura drobnokrystaliczna, na której światło uległo rozproszeniu, dając w efekcie biały kolor ?

Za przyczynę niewyraźnego efektu uznałam wodę z Za przyczynę niewyraźnego efektu uznałam wodę z kranu. Dlatego drugą próbę wykonałam, kranu. Dlatego drugą próbę wykonałam,

wykorzystując wodę destylowaną, wykorzystując wodę destylowaną,

czyliczylipozbawioną metodą pozbawioną metodą destylacji soli destylacji soli mineralnych oraz mineralnych oraz większości innych większości innych substancji substancji zanieczyszczających zanieczyszczających ją. ją.

Efekt doświadczeniaEfekt doświadczenia

-zamarznięta woda jest wyraźnie przezroczysta

Zatem hipoteza potwierdziła się, światło uległo rozproszeniu w znacznie mniejszym stopniu, gdy nie było warunków do powstania wielu drobnych kryształów.

Następnie każdą z brył rozdrobniłam

►Lodowy proszek, składający się z Lodowy proszek, składający się z okruchów lodu, będzie miał wygląd okruchów lodu, będzie miał wygląd całkiem biały. Przezroczystość bowiem całkiem biały. Przezroczystość bowiem polega na przechodzeniu światła przez polega na przechodzeniu światła przez przedmiot bez rozpraszania. Drobne przedmiot bez rozpraszania. Drobne kryształki natomiast rozpraszają światło i kryształki natomiast rozpraszają światło i dają wrażenie barwy białej. Gdybyśmy dają wrażenie barwy białej. Gdybyśmy powiększyli jedna gwiazdkę śniegową, powiększyli jedna gwiazdkę śniegową, moglibyśmy zauważyć, że składa się ona moglibyśmy zauważyć, że składa się ona właśnie z drobnych kryształków loduwłaśnie z drobnych kryształków lodu o o skomplikowanych kształtach. skomplikowanych kształtach.

Odbicia od śniegu nie dają kolorów, ale rozszczepienieświatła wewnątrz kryształków lodu.

Wszystko to jest spowodowane przez Wszystko to jest spowodowane przez budowę owych kryształków. Światło, budowę owych kryształków. Światło, padające na nie, dokonuje padające na nie, dokonuje wielokrotnego odbicia, poprzez co wielokrotnego odbicia, poprzez co większa jego część wraca do naszego większa jego część wraca do naszego oka, i to dla każdej długości światła oka, i to dla każdej długości światła podobnie. Fakt ten sprawia, że widzimy podobnie. Fakt ten sprawia, że widzimy śnieg jako biały.śnieg jako biały.

Bibliografiahttp://draco.uni.opole.pl/moja_fizyka/numer10/zima.html http://jak.manipulant.pl/jak-widzi-pies/http://artykuly.animalia.pl/artykuly.php?id=413http://www.digitalphoto.pl/http://pl.wikipedia.org/wiki/Isaac_Newtonhttp://sciaga.onet.pl/12581,60,163,91,1,20188,sciaga.htmlhttp://pl.wikipedia.org/wiki/%C5%9AniegTimothy H. Goldsmith, „Barwy świata w oczach ptaków”, Świat Nauki nr 8(180), sierpień 2006 r., str.55 – 61.