Сундучок интересностей: снегфизика вокруг нас. Как сделать прозрачный лед
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”.
Когда русского человека просят представить себе зиму, первым делом он видит в своем воображении снег, белоснежный покров, который окутал все кругом. Мы на столько привыкли к цвету снега, что даже не задумываемся, почему снег белого цвета.
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.
На любой праздник хочется удивить гостей и сделать блюда, напитки не только вкусными, но и красивыми. И самый простой и доступный вариант украсить их — подать оригинальный лед. Его можно сделать разным по форме, цвету, размеру, но самое главный нюанс в таком, казалось бы, простом деле — взять качественную воду и правильно ее подготовить. Тогда и красивая подача блюда, напитка будет обеспечена — вы с легкостью удивите гостей или просто близких вам людей, и они отблагодарят вас своими восторженными словами благодарности. Как сделать прозрачный лед в домашних условиях таким же, как в любом баре? Рассмотрим варианты ниже.
Как получить прозрачный лед?
На самом деле все просто — обычная физика:
- Если в замороженной воде отсутствуют пузырьки воздуха — она будет прозрачной.
- Если же в воде много пузырьков — в замороженном виде она получится мутной.
Почему так происходит? При замерзании жидкость застывает неравномерно, а начиная с края. Поэтому слой за слоем вода накапливает весь воздух в центре. И когда воздуху уже некуда выбраться, а центр начинает замерзать — появляется та самая мутная серединка. Следовательно, чтобы сделать лед прозрачным, нужно убрать из него воздух. Для этого есть несколько вариантов.
Ледогенератор — профессиональный вариант
Всегда можно приобрести специальный прибор для заморозки воды, которыми пользуются в большинстве баров. Сегодня есть множество различных вариантов ледогенераторов — от простых домашних моделей до больших профессиональных.
Суть работы приспособления заключается в том, что вода в нем застывает слоями, не давая шанса воздуху попасть вовнутрь. Но этот прибор — достаточно недешевое
развлечение, и если у вас нет необходимости в большом количестве льда, можно обойтись и подручными средствами.
Домашние способы
Опытные бармены точно знают, как сделать прозрачный лед дома, без использования специального оборудования. Для этого есть несколько несложных методов.
Метод первый
Для этого варианта вам нужно будет подготовить:
- чистую воду, пропущенную через фильтр, либо приобретенную в магазине, но без газа;
- емкость для кипячения, например кастрюлю;
- формы для заморозки.
Создание льда таким методом подразумевает несколько шагов:
- Воду очистить от лишних солей и взвесей или взять уже очищенную.
- Налить жидкость в емкость и вскипятить.
- Охладить ее при комнатной температуре.
- Вскипятить воду еще раз — так уйдет больше воздуха.
- Остудить воду, пропустить ее через фильтр.
- Влить остывшую до комнатной температуры воду в формы и заморозить.
Важно! Лед, полученный таким способом, более прозрачный, чем заморозка обычной воды.
Есть также метод, при котором не нужно кипятить воду.
Метод второй
Для того, чтобы сделать прозрачный лед в домашних условиях без кипячения, понадобится:
- чистая вода (лучше отфильтровать ее несколько раз или купить);
- большая емкость для заморозки;
- формочки для льда.
Что с этим всем делать:
- Около двух литров чистой воды замораживаются в большой емкости, после чего, замороженную глыбу вынимают (самый просто способ — окунуть миску в теплую воду и перевернуть на безворсовое полотенце).
- Дальше можно откалывать лед с краев чем-нибудь острым, постепенно добираясь до мутной серединки, которая не нужна. Также есть вариант, когда середина с воздухом, вымывается водой.
Далее добытые расколотые куски снова раскладывают в формы, дожидаются пока он растает, и снова отправляют в заморозку до готовности.
Метод третий
Если функции морозильной камеры позволяют, можно использовать медленную заморозку. Для этого необходимо выставить в камере температуру -1, дождаться, пока камера наберет ее, и поставить в морозилку подготовленную воду. При этом формы лучше обернуть пищевой пленкой.
Важно! Такая заморозка длится около суток, но зато весь воздух успеет полностью выйти из воды, а лед получится ровным и красивым.
Метод четвертый
Этот вариант подразумевает создание соленой среды. Для начала нужно приготовить солевой раствор из морской или обычной поваренной соли.
Шаги, чтобы сделать прозрачный лед:
- В емкость наливают воду и добавляют соль — необходимая концентрация раствора достигается опытным путем, поскольку условия заморозки различны.
- Соль должна полностью раствориться в воде.
- Далее емкость ставят в морозильную камеру при температуре -1 или -2 градуса, но не ниже.
- После — следует подождать около десяти минут, поставить в соленый раствор формы, заполненные водой.
- Такая заморозка будет происходить около 12 часов.
Важно! Этот метод считается самым эффективным. Также его плюсом является то, что соленую воду можно держать в морозилке постоянно, и замораживать лед по мере необходимости.
Перечисленные способы помогут вам приготовить кристально прозрачный и красивый лед для напитков, без пузырьков. И он точно будет не хуже, чем в самых крутых барах. Если у вас под рукой не оказалось формы для льда — не переживайте, ее тоже можно сделать самостоятельно, в домашних условиях.
Делаем форму для льда
Способов, как приготовить лед без формы, очень много, все зависит от вашей
фантазии. Приведем несколько интересных вариантов:
- Если предполагается, что напиток будет употребляться без смешивания его в миксах или коктейлях, то есть вариант сразу заморозить воду в посуде подачи напитка. При этом обратите внимание, что посуда должна быть стойкой к перепадам температур и сжатию от холода. Также ее стенки должны быть абсолютно сухими. Для такой заморозки необходимо количество чистой воды наливают на донышко посуды, и ставят в морозильник на сутки при температуре не выше минус двух градусов. Подача напитков в прозрачной посуде, кроме необходимого охлаждения, еще и очень необычна.
- Чтобы получить замороженную воду в виде кругляшков, можно взять пластиковые стаканы различных размеров. Воды необходимо налить только на дно, высотой 0,5-1 см, и заморозить. Если проложить донышко пластиком пополам или на 4 части — можно получить лед в виде половинок или четвертинок круга соответственно.
- Пластиковые крышки от бутылок или металлические крышки — также интересный вариант, способный заменить формочки для круглого льда. Правда у вас могут возникнуть сложности с его добыванием из крышек.
- Если одинаковый лед не нужен, можно использовать подложку от конфет ассорти. Выбирайте те подложки, которые не помнутся и не протекут. В результате — у вас получатся интересные формы конфеток.
- Есть также вариант использования в качестве формы детского конструктора или формочек для песка. Не забудьте хорошо промыть, обезжирить и продезинфицировать любую из форм перед использованием.
- Обычный полиэтиленовый пакет легко превратить в форму для заморозки. Просто налейте в него немного воды, завяжите узелок, налейте еще воды, завяжите еще один узелок и так, пока пакет не закончится. Конечно, форма заморозки таким способом, будет не ровная, но если следовать правилам подготовки, то прозрачность и отсутствие пузырьков гарантированно.
Вы можете использовать любой из понравившихся вариантов или придумать свой, чтобы сделать прозрачный лед и формы для него.
Чтобы приготовить прозрачный и чистый лед, нужно совсем немного, но не забывайте и про дополнительные рекомендации:
- Вода хорошо вбирает запахи, поэтому при приготовлении обратите внимание, чтобы рядом не было сильно пахнущих продуктов.
- Также для заморозки можно использовать термосумку. Просто поставьте в сумку формы, а ее поставьте в морозилку при температуре около минус 8 градусов. Вода заморозится обратным способом -сверху вниз, а значит и воздух выйдет из нее по другому. Такой лед может быть немного мутным сверху, но не в середине. А значит — если ненадолго оставить лед в миске при комнатной температуре, мутная вода растает.
- При использовании кипячения лучше взять посуду из нержавейки. Алюминиевые емкости не подойдут для такого метода.
- Не наливайте горячую воду в пластиковые формы, а также не ставьте не остывшую воду в морозилку. Иначе — форма может расплавиться, а холодильник потечь.
- Если хотите удивить гостей, сделайте фруктовый лед: взбейте блендером фрукты и добавьте в них сок, сахар или сироп. После — разлейте массу по формочкам и заморозьте.
- При подаче льда без напитков лучшим вариантом будет использование специального ведерка — кулера.
- Брать лед удобнее щипцами, так от не растает раньше времени.
Белым снегом, белым снегом
Все тропинки замело.
И, куда бы глаз ни глянул,
Все белым-белым бело.
А почему снег белый? С его кристальной, безупречной чистотой сравнивают весь белый цвет, окружающий нас. Белый, словно снег… Снежная белизна… Чистый, как снег… Подобных сравнений - не счесть! Благодаря чему снежное покрывало имеет девственный цвет?
Какого цвета снежинки?
Снег – это много-много снежинок. Очень разных, абсолютно непохожих друг на друга. Идеальных и уникальных по своей форме. Изучать снежинки никогда не наскучит. Всегда удивляешься: как природе удалось создать такое совершенство?! А когда ребенок пристает с расспросами, приходится искать объяснения природным чудесам. Почему ива плачет , а осина дрожит? Как мороз рисует свои узоры на стекле? Почему снежинка именно такая?
В атмосфере есть вода. Представлена она в форме пара, в газообразном виде. Под влиянием низких температур пар конденсируется, замерзает и превращается в кристаллики.
Снежинка – это маленькая капелька воды в виде шестигранного кристаллика. Каждая водяная молекула состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Отсюда – три или шесть граней. По сути, снежная мушка – это льдинка. Но ведь лед – прозрачный. Откуда тогда берутся белые хлопья снега?
Светло-пушистая снежинка белая.
Какая чистая! Какая смелая!
…………………………………….
В лучах блистающих скользит умелая.
Средь хлопьев тающих сохранно-белая.
…………………………………………..
Лежит пушистая, снежинка смелая.
Какая чистая! Какая смелая!
Водяные кристаллики снежинки формируются вокруг капельки воды или частички пыли. Эта льдинка, на самом деле, прозрачная, бесцветная. Так как лед полностью пропускает сквозь себя солнечный свет.
Снежинки, летящие с неба, хаотично кружатся, падают друг на друга, слепляются. Наши глаза видят уже не одну снежинку, а несколько, соединенных вместе. Большое количество ледяных кристалликов отражает свет солнца от своих граней. А солнечные лучи – белые. Вот и получается такой чистый цвет.
Чем теплее на улице, тем больше снежинок слепляется вместе. Вот с неба летят уже огромные хлопья. А почему снежный покров белый? Или это оптический обман?
Какой оттенок у снега?
Снег на крышах – с золотом.
За домами – с синевой.
На рассвете – бледно-сизый.
В ярком солнце – с алым чуть.
Ночь же все покрыла ризой,
Чуть сиреневой такой.
Действительно, снежок кажется идеально белым только в ярких лучах солнца. Даже тогда Вы будете видеть в разных местах голубоватые и сизоватые оттенки. А при отсутствии солнца вообще начнет отливать синим. Тени, отбрасываемые на снежное покрывало, никогда не будут насыщенно-серыми или идеально черными. Их цвет можно назвать прозрачно-голубым, скорее.
Оставьте след на свежем покрывале и присмотритесь к нему. Края – чуть желтоватые, бока приобрели зеленоватый оттенок. Куда делся нейтральный цвет? Почему так происходит?
Если предмет поглощает луч солнца полностью, он воспринимается человеческим глазом как черный. Снежная мушка же не имеет такой плотности. Кристаллики льда отражают солнечные лучи. Поэтому девственный покров имеет белый цвет. А при ярком солнце отраженный свет настолько ярок, что мы вынуждены щурить глаза.
Снежок – это вода, молекулы которой поглощают кванты красного спектра. Теряются также желтые и оранжевые составляющие света. Через мушки-кристаллы проходят только фиолетовые и синевато-зеленые лучи. То есть, все холодные оттенки спектра. Притоптанный снежочек становится плотнее. Соответственно, он уже может часть лучей поглотить, а часть – пропустить через себя. Поэтому человеческий глаз видит различные оттенки. Чем глубже будет яма в снегу, тем ближе будет снег к жидкому состоянию, тем темнее будут холодные цвета.
В различных источниках описаны случаи выпадения цветного снега. Такое, действительно, может быть. Допустим, перед снегопадом в воздухе находилось много цветной пыли. Кристаллики льда, падая с небес, будут цепляться за эти красочные частички, слепляться вокруг них. Девственные мушки приобретут оттенок этой пыли.
И, напоследок, предлагаем Вам самим создать цветной снегопад. Красить его кисточкой не нужно. Насыпьте в стакан или ведерко (объем емкости может быть любым) пищевой краситель. Не жалейте. Налейте кипящей воды и сразу выплесните на улицу. Жидкость моментально кристаллизуется, превращаясь в цветной снежок. Правда, столбик термометра должен находиться ниже отметки в минус двадцать.
О том, почему снег именно белый, а не черный, синий, красный или какой-нибудь еще, каждый из нас задумывался хоть раз в жизни. Чаще всего вопрос «почему снег белый» задают дети родителям, но даже не все взрослые знают ответ на этот вопрос.
Чтобы понять, почему снег именно такого цвета, сперва нужно определится с понятием цвета вообще. Что такое цвет с точки зрения физики?
Нас окружает электромагнитное излучение, которое также называют электромагнитными волнами . Эти волны есть повсюду, но большая часть этих волн невидимы человеческому глазу.
Видимая же часть электромагнитного излучения воспринимается как цвет . С точки зрения науки, любой цвет — это волна электро-магнитного излучения, которая воспринимается человеческим зрением и преобразуется в цветовое ощущение.
Первоисточником электромагнитного излучения для нас является Солнце. Солнечные лучи, то есть волны, содержат в себе весь спектр видимого излучения, то есть все основные семь цветов — красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый.
Сливаясь, цвета видимого спектра образуют белый цвет.
Одни предметы полностью поглощают световые волны — их мы видим черными , другие предметы пропускают солнечные лучи , то есть являются прозрачными . Это стекло, вода или лед.
Читали в свое время сказки про живую и мертвую воду? Тогда вам будет интересно узнать, что такое на самом деле с их помощью и многое, многое другое!
Знаете, чему равняется плотность морской воды и почему в ней легче плавать, чем в речной? Очень интересная информация находится , узнайте новое для себя!
Большинство же предметов в нашем мире часть лучей поглощают, а часть отражают. Для примера можно взять обычный лист с дерева зеленого цвета.
То, что лист зеленый говорит нам о том, что из видимого спектра солнечного излучения он отражает лучи зеленого света , а все остальные поглощает .
Оранжевый апельсин поглощает все лучи, кроме оранжевого, красный мак — все, кроме красного, и так далее.
Про снег можно сказать следующее — он отражает все лучи видимого спектра, поэтому мы видим его белым, то есть таким каким является для нас свет от Солнца.
Почему снег белого цвета, а не прозрачный? ^
И еще немного науки. Кто-то спросит, почему же снег все-таки белый, а не прозрачный. Снег ведь по сути своей вода, только в другом агрегатном состоянии.
Вода — это жидкость, лед — твердое тело, снег — рыхлое вещество, состоящее из отдельных кристаллов льда. Вода и лед прозрачны.
Но справедливости ради надо отметить, что в природе нет абсолютно прозрачных тел, как нет абсолютно черных и абсолютно белых тел . Даже стекло не абсолютно прозрачно.
Как бы то ни было, вода или лед имеют более или менее гладкую поверхность, что влияет на прохождение сквозь них солнечных лучей.
Проходя сквозь толщу гладкого льда, лучи не поглощаются и практически не преломляются, большая часть из них пропускается, а меньшая часть отражается от поверхности.
Снег же очень сильно отличается по своим свойствам ото льда, он рыхлый и совсем не гладкий .
Чтоб подробнее изучить свойства снега, достаточно рассмотреть снежинку. Каждая снежинка уникальна и имеет свой собственный рисунок.
Но общее у всех снежинок то, что они не гладкие, а состоят из множества граней, то есть мельчайших поверхностей, расположенных под углом друг к другу.
Масса снега состоит из множества таких снежинок, которые прикрепляются друг к другу. Падая на снежную поверхность, солнечный свет многократно преломляется и отражается от граней снежинок.
В конце концов большая часть видимого солнечного излучения отражается от снега. Причем, как уже было сказано, отражаются лучи всего видимого спектра, поэтому мы видим снег белым.
Снег можно сравнить с толченым стеклом или алмазами. Если представить себе огромную россыпь бриллиантов, то она тоже будет казаться нам белой, искрящейся.
Пожалуй, все замечали, что при ярком солнечном свете зимой поверхность снега искрится и переливается всеми цветами радуги.
Так вот, это падающий солнечный свет преломляется и распадается на отдельные спектральные цвета. Поэтому мы видим разноцветные искорки на белом снегу.
А Вы знаете, чему равняется и почему она отличается от температуры кипения пресной?
Что такое точка росы, насколько она важна и то, как ее можно рассчитать читайте , сохраните уют в Вашем доме!
Когда снег тает, образуется особый вид воды — талая. Как можно ее получить в домашних условиях, насколько она полезна для здоровья и как применяется читайте тут:
, это очень интересно!
- 1с предприятие 8.3 закрытие месяца. Как закрывать квартал начинающему бухгалтеру пошаговая инструкция. Настройка учетной политики организации
- Продажа ос в 1с 8.3 бухгалтерия. Как в «1с» отразить продажу основных средств и мнма. Продажа основного средства с восстановлением амортизационной премии
- Расчет и калькуляции себестоимости продукции Расчет себестоимости путем распределения расходов
- Самые счастливые люди на Земле: особенности и интересные факты