L'eau liquide pure est claire. Les cristaux de glace sont également clairs. La neige, formée de minuscules cristaux de glace collés ensemble, a une couleur blanche distinctive. Comprendre les propriétés de la lumière et la manière dont la lumière interagit avec différents objets nous aide à comprendre où la neige obtient sa couleur distinctive.
La théorie des couleurs
La lumière visible du soleil ou de toute autre source comprend une variété de longueurs d'onde que l'œil humain interprète comme de la couleur. Comme assigné par Isaac Newton, ils sont le rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet (ROY G BIV). Lorsque la lumière frappe un objet, les différentes longueurs d'onde peuvent être absorbées, réfléchies, transmises à travers l'objet ou dispersées sur les côtés. La couleur d'un objet est simplement une combinaison des fréquences de lumière qu'il reflète. Par exemple, les objets bleus sont perçus par l'œil comme étant bleus car ils absorbent toutes les autres longueurs d'onde de la lumière blanche incidente du spectre, à l'exception du bleu. Toutes les fréquences combinées forment la couleur blanche. Un objet apparaît blanc lorsqu'il reflète toutes les longueurs d'onde de la lumière incidente.
Selon l'interaction d'un objet avec la lumière, les objets peuvent être classés comme transparents, translucides et opaques. L'objet transparent permet à la lumière de les traverser. Les objets translucides refléteront partiellement la lumière et la laisseront partiellement passer. Les objets opaques absorbent la lumière incidente.
Lumière et neige
La neige est faite de minuscules cristaux de glace. La lumière permet à l'œil humain de voir la neige. La neige est très réfléchissante. Lorsque la lumière frappe la neige, chaque cristal de glace devient un miroir reflétant la lumière sur sa surface. Toutes les différentes longueurs d'ondes qui frappent la neige sont dispersées de manière égale, ce qui fait que l'œil perçoit la neige comme blanche. La propriété hautement réfléchissante de la neige explique pourquoi il y a une augmentation de la luminosité la nuit lorsque le sol est recouvert de neige.
De plus, la glace est translucide plutôt que transparente, comme le penseraient beaucoup. Ce fait signifie que la lumière transmise à travers les cristaux de glace dans la neige ne se déplace pas en ligne droite mais continue de changer de direction lorsqu'elle est transmise à travers les différents cristaux. Les cristaux de glace de la neige rebondissent partout, ce qui fait éventuellement ressortir la pile de neige dans toutes les directions. La lumière qui est entrée dans la neige quitte la neige dans une direction totalement différente de celle entrée. Toutes les longueurs d'onde de la lumière blanche visible incidente sur la neige sont transmises et rebondissent de la même manière, ce qui permet à l'œil de percevoir la neige comme blanche.
Selon la façon dont la lumière frappe la neige; il pourrait aussi sembler bleuâtre ou violacé. Ce fait explique pourquoi les glaciers apparaissent bleus. La lumière visible incidente peut pénétrer beaucoup plus profondément dans la glace. Au fur et à mesure que la lumière pénètre plus profondément, les longueurs d'onde les plus longues du spectre, qui se dirigent vers l'extrémité rouge, sont dispersées et éventuellement dissipées, laissant l'extrémité bleue des couleurs spectrales réfléchies. Cela fait apparaître la glace bleuâtre ou violacée.
