Pourquoi l'eau est-elle transparente et la neige blanche? Résumés de la leçon "Neige, glace et leurs propriétés

Pourquoi la neige est blanche et non noire, bleue, rouge ou autre, chacun de nous a pensé au moins une fois dans sa vie. Le plus souvent, la question «pourquoi la neige est-elle blanche» est posée par les enfants aux parents, mais même tous les adultes ne connaissent pas la réponse à cette question.

Pour comprendre pourquoi la neige est d'une telle couleur, vous devez d'abord déterminer le concept de couleur en général. Qu'est-ce que la couleur en termes de physique?

Nous sommes entourés de rayonnement électromagnétique, également appelé ondes électromagnétiques.. Ces ondes sont partout, mais la plupart de ces ondes sont invisibles à l'œil humain.

La partie visible du rayonnement électromagnétique est perçue comme une couleur. Du point de vue de la science, toute couleur est une onde de rayonnement électromagnétique, qui est perçue par la vision humaine et est convertie en une sensation de couleur.

La principale source de rayonnement électromagnétique pour nous est le soleil. Les rayons du soleil, c'est-à-dire les vagues, contiennent tout le spectre du rayonnement visible, c'est-à-dire tous les sept couleurs de base   - rouge, orange, jaune, vert, bleu, bleu, violet.

En fusionnant, les couleurs du spectre visible forment une couleur blanche.

Quelques articles absorber complètement les ondes lumineuses   - nous les voyons noir, autres sujets laisser passer le soleilc'est-à-dire, sont transparent. C'est du verre, de l'eau ou de la glace.

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La plupart des objets de notre monde absorbent une partie des rayons et certains réfléchissent. Par exemple, vous pouvez prendre une feuille ordinaire d'un arbre vert.

Cette feuille verte   nous dit que du spectre visible du rayonnement solaire il reflète les rayons de lumière verte, et tout absorbe le reste.

Orange orange absorbe tous les rayons sauf l'orange, le pavot rouge - tout sauf le rouge, etc.

Ce qui suit peut être dit à propos de la neige - elle reflète tous les rayons du spectre visible, nous la voyons donc blanche, c'est-à-dire ce que la lumière du Soleil est pour nous.

Pourquoi la neige est-elle blanche et non transparente? ^

Et un peu plus de science. Quelqu'un demandera pourquoi la neige est encore blanche et non transparente. Après tout, la neige est essentiellement de l'eau, mais dans un état global différent.

L'eau est un liquide, la glace est un solide, la neige est une substance friable composée de cristaux de glace individuels. L'eau et la glace sont transparentes.

Mais en toute équité, il convient de noter que, dans la nature, il n’existe pas d’organes absolument transparents, il n'y a pas de corps absolument noirs et absolument blancs. Même le verre n'est pas complètement transparent.

Quoi qu'il en soit, l'eau ou la glace a une surface plus ou moins lisse, ce qui affecte le passage de la lumière solaire à travers eux.

Traversant l'épaisseur de la glace lisse, les rayons ne sont pas absorbés et ne se réfractent pratiquement pas, la plupart d'entre eux sont transmis et une plus petite partie est réfléchie par la surface.

La neige est très différente dans ses propriétés de la glace, il est lâche et pas du tout lisse.

Pour en savoir plus sur les propriétés de la neige, il suffit de considérer le flocon de neige. Chaque flocon de neige est unique et a son propre motif.

Mais la caractéristique commune à tous les flocons de neige est qu’ils ne sont pas lisses, mais qu’ils sont constitués de nombreuses faces, c’est-à-dire des plus petites surfaces situées à un angle les unes des autres.

La masse de neige se compose de nombreux flocons de neige de ce type qui sont attachés les uns aux autres. Tombant sur une surface enneigée, la lumière du soleil est réfractée et réfléchie à plusieurs reprises sur les faces des flocons de neige.

Au final, la majeure partie du rayonnement solaire visible est réfléchie par la neige. De plus, comme déjà mentionné, les rayons de tout le spectre visible sont réfléchis, nous voyons donc de la neige blanche.

La neige peut être comparée au verre concassé ou aux diamants. Si vous imaginez une énorme dispersion de diamants, elle nous semblera également blanche et scintillante.

Peut-être que tout le monde a remarqué qu'en plein soleil en hiver, la surface de la neige scintille et scintille de toutes les couleurs de l'arc-en-ciel.

Ainsi, cette lumière solaire incidente se réfracte et se désintègre en couleurs spectrales individuelles. Par conséquent, nous voyons des étincelles multicolores sur la neige blanche.

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En pensant à l'hiver, une couverture blanche comme neige est toujours imaginée, qui a tout enveloppé autour, et personne ne pense rarement pourquoi elle est blanche.

Des gouttelettes d'eau dans l'atmosphère à des températures de congélation gèlent et se transforment en glace, tombant au sol sous forme de neige. La glace est de l'eau solide, elle est transparente en soi. Alors pourquoi la neige est-elle blanche?

Les flocons de neige n'ont pas non plus de couleur, mais si vous les regardez à travers une loupe, vous remarquerez qu'ils ressemblent à des cristaux qui ressemblent dans leur forme à un hexagone régulier avec des visages. Lors d'une chute de neige, ce sont les visages des flocons de neige qui réfléchissent les rayons lumineux qui donnent à la neige la couleur blanche habituelle pour nous.

Sur terre, l'enneigement est un amas de flocons de neige situés de façon très dense les uns aux autres de manière chaotique. Ensemble, ils réfléchissent la lumière avec plus de force, donc même la nuit, lorsque la surface n'est pas éclairée par le soleil, nous voyons la neige blanche. La source des rayons lumineux la nuit est la lune, les étoiles, les lumières.

Cependant, la raison de la «blancheur» du manteau neigeux réside non seulement dans la capacité des faces des cristaux de glace à réfléchir la lumière incidente sur eux, mais aussi dans la propreté de leur surface. L'essentiel est que pas un seul flocon de neige ne peut être parfaitement transparent. Dans l'atmosphère, les gouttelettes d'eau se mélangent à différentes particules (poussières, émissions industrielles et autres polluants) capables d'absorber les rayons lumineux non réfléchis.

Pourquoi la neige scintille-t-elle?

Dans ce cas, la loi bien connue s'applique: l'angle d'incidence est égal à l'angle de réflexion. Des milliards de microcristaux en forme d'hexagone régulier absorbent les rayons du soleil, les réfractent, puis se reflètent dans différentes directions et sous différents angles, comme des «lapins du soleil». Par conséquent, nous voyons comment les flocons de neige scintillent et scintillent au soleil.

Pourquoi les flocons de neige craquent et grincent sous le pied?

En marchant dans la neige, vous pouvez souvent entendre un craquement ou un craquement sous le pied. Ce son est obtenu parce que les cristaux de flocons de neige sous pression mécanique se frottent et se cassent. Cependant, ce phénomène ne peut pas toujours être observé, mais uniquement à une certaine température de l'air.

Le fait est que la neige ne grince qu'à une température de 2 à 20 degrés en dessous de zéro, et dans différentes plages de température, les grincements et les craquements sont accompagnés d'un son spécial. Cela est dû au fait qu'en cas de gel intense, les cristaux de flocons de neige deviennent plus denses et plus forts, et à une température de 0 ° C et plus, le manteau neigeux perd sa force et commence à fondre.

En fait, même la rupture d'un petit flocon de neige s'accompagne de son. Mais ce son est si faible que les organes auditifs humains ne le perçoivent tout simplement pas. Alors que des milliards de flocons de neige se brisent, le son devient beaucoup plus fort et une personne entend clairement le crépitement caractéristique de la neige.

  Olga Chertova
  Résumés de la leçon "Neige, glace et leurs propriétés"

Sur classes de tasse"Jeune écologiste" nous sommes avec des enfants groupe senior   continuer à expérimenter. Cette fois, nous étudions expérimentalement propriétés de la neige et de la glace.

BUT: Pour se faire une idée de neigeglace et eux propriétés.

Initier les enfants à la physique propriétés de la neige et de la glace.

TÂCHES:

Éducatif. Aidez les enfants à comprendre pourquoi lorsque la température change neige   et la glace change leur les propriétés.

Consolider les connaissances sur propriétés de la neige et de la glace.

Pour apprendre aux enfants à analyser, tirer des conclusions dans le processus d'expérimentation.

Développement. Développer la pensée, la capacité d'exprimer ses pensées de manière cohérente et son intérêt pour les phénomènes naturels hivernaux.

Éducatif. Apporter la joie des découvertes obtenues à la suite d'expériences.

Travaux préliminaires: Surveillance dans la neige, visualisation des flocons de neige, caractéristiques neige: sec (humide, lâche (dense, froid, profond, mousseux, friable, jeux avec dans la neige, expériences, lecture de l'histoire neige ”E. Drone.

Matériel et équipement: assiettes jetables pour neige(sur chaque table sur une assiette plate et profonde, neige, des loupes par le nombre d'enfants, par une demi-pomme coupée sur une serviette, une cuillère jetable, trois contenants d'eau, cercles de couleurs différentes, modèles illustratifs de flocons de neige et de plaques de glace avec une désignation propriétés de la neige et de la glace, serviettes et serviette.

Les gars, à quelle période de l'année cela fait-il énigme:

Neige dans les champs,

Glace sur les rivières

Promenades Blizzard -

Quand cela se produit-il? (En hiver)

Et les énigmes suivantes parlent de phénomènes nature inanimée   les hivers. Devinez-les.

Il est moelleux, argenté,

Mais ne touchez pas sa main,

Devenez une goutte de propreté

Comment attraper dans la paume de votre main. (neige)

Transparent comme du verre

Mais vous ne pouvez pas l'insérer dans la fenêtre. (La glace)

Astérisque encerclé

Dans l'air un peu

Assis et fondu

Sur ma paume. (Flocon de neige)

L'enseignant attire l'attention des enfants sur les flocons de neige artificiels. Sont ils réels? Quand et où pouvez-vous voir de vrais flocons de neige?

Écoutez à quel point l'écrivain s'intéresse aux flocons de neige.

V. Arkhangelsky. (Les enfants apprennent comment se forment les flocons de neige).

Ce qui se produit neige? Il s'avère la neige peut être différente. Les jours très glaciaux, il est croustillant et s'effrite. Mais s'il fait un peu plus chaud dans la rue et qu'il y a un petit givre léger, alors la neige deviendra collante, puis nous pouvons façonner une femme des neiges, construire une forteresse de neige et jouer aux boules de neige.

Et quand ça arrive neige et glace(Réponses).

Fois neige   et la glace est seulement en hiver, alors ils sont probablement quelque peu similaires les uns aux autres. Qu'en penses-tu? (Réponses). Aujourd'hui, nous allons mener des expériences et découvrir ce qui est similaire les uns aux autres neige   et la glace et comment ils diffèrent.

L'expérience est des actions pratiques avec des objets pour les reconnaître. propriétés.

J'ai composé hier neige   et de la glace et les a disposés en plaques, mais je me demande ce qui lui est arrivé? Je suggère d'aller au laboratoire de neige, mais l'entrée n'est pas facile (en passant par l'arc, les enfants répondent à la question "Où vit le flocon de neige?")

Maintenant que nous sommes des chercheurs, nous allons découvrir de quoi il s'agit neige et glace et quelles sont leurs propriétés. Et notre assistant sera un appareil spécial pour la recherche. Trouvez-le sur vos tables, comment s'appelle cet appareil? (loupe). Et qu'est-ce qu'une loupe? (loupe).

Les gars, qu'est-il arrivé à dans la neige? (fondu)   Pourquoi?

Moyens neige   et la glace se forme à partir de l'eau sous l'influence du gel et fond en chaleur.

(un flocon de neige avec l'image 1 est attaché à la planche les propriétés, une goutte est dessinée sur un flocon de neige de l'eau: la neige fond chaud).

Examinons de plus près le fondu neige. Que vois-tu? (eau sale). Les gars, j'ai vu des enfants manger neige. Font-ils la bonne chose? Et quoi la neige au toucher? (du froid). Puis-je manger neige? (non, neige   froid et peut être sale).

Expérience n ° 1. "Définition des couleurs".

Comparez: de quelle couleur est l'eau, neige et glace(blanc neige, l'eau et la glace sont incolores)   Et quoi d'autre est blanc? (attache 2 flocon de neige: neige   blanc - au centre d'un flocon de neige en coton, la glace est incolore).

Quelle couleur neige? (blanc)

De quelle couleur est la glace? (incolore)

Expérience n ° 2. «Définition de la transparence».

Faisons une expérience. Les formes géométriques sont sous vos assiettes, nommez-les (cercles). De quelle couleur sont-ils? Mettez un cercle sur une assiette vide, en haut nous mettrons neige, abaissez l'autre dans l'eau, placez le troisième cercle sous la glace. Où le cercle est-il visible et où n'est-il pas? Pourquoi? (3 attachés au tableau flocon de neige: neige   opaque - l'œil fermé est dessiné, la glace transparente est l'œil ouvert).

Expérience n ° 3. "Définition de l'odorat".

Les gars, comment savez-vous odeur de neige et de glace? (besoin de renifler). Nous sentons d'abord la pomme, quelle pomme? (aromatique, parfumé). Et maintenant neige(à pas d'odeur de neige)   (attache 4 flocon de neige: neige   et la glace est inodore - un nez est peint sur un flocon de neige).

Essayons de rester bâton de neigeQu'est-il arrivé? Est-il possible de coller un bâton dans la glace? On peut conclure que neige molleet la glace est dure.

Prenez une poignée neige et verse-le. Comment pouvez-vous l'appeler propriété de neige? (Ample). Et la glace? Je suis "accidentellement"   laissé tomber la glace, que lui est-il arrivé? (il s'est séparé, il est fragile).

Forme physique:

Snow Fluffy tout vole, (levez la main et abaissez lentement)

Un blizzard hurle.

Combien couvert de neige, (montrer les congères)

Tous les chemins ont dérapé!

Nous ratissons les pistes (imiter des actions)

Et allons jouer aux boules de neige. (en marchant)

La neige est blanche aujourd'huiblanc (levez la main de haut en bas)

Il fait clair autour de lui.

Nous allons mettre des gants (mettre des mitaines)

et on met des gants (mis sur chaque doigt)

Chaque doigt que nous portons

Voulez-vous nous enduire de fourrure au chaud.

Bravo! Vous m'avez montré tellement d'expériences, mais maintenant je veux vous montrer, asseyez-vous plus facilement. Voir: J'ai trois pots. Versez de l'eau dans un (un enfant est invité à vérifier la température de l'eau, (du froid). Dans la seconde, nous la versons au chaud, mais comment obtenir de l'eau chaude, quelle eau doit être versée en premier: chaud ou froid, pourquoi? (froid, puis chaud). Dans le troisième pot, je vais verser chaud. Dans trois bocaux je baisserai neige en même temps. O Where la neige a fondu plus vite, et où est plus lent? (plus l'eau est chaude, plus elle fond rapidement neigevitesse de fusion neige   dépend de la température de l'eau).

Les gars, et maintenant rappelons-nous qui propriétés de la neige et de la glace? (à la fin de chaque expérience, des flocons de neige avec propriétés de la neige et de la glace) L’attention des enfants est attirée sur le fait que neige   et la glace est de l'eau gelée.

Combinons maintenant tout ce que nous avons appris neige et glace.

Blanc comme neige, opaque, friable, meuble, sous l'influence de la chaleur se transforme en eau.

Et la glace est incolore, transparente, dure, cassante, se transforme en eau sous l'influence de la chaleur.

Et maintenant, quand nous vous avons rencontré propriétés de la neige, essayons de couper les flocons de neige nous-mêmes et voyons comment nous les obtenons. (Les enfants sculptent des flocons de neige).

Résumé cours: Combien nous avons appris aujourd'hui sur neigeIl est temps de rentrer. Vous avez aimé notre occupation? Quelle est la chose la plus mémorable?

Vous êtes-vous déjà demandé - pourquoi la neige est-elle blanche? Après tout, lorsque la neige fond, elle se transforme en eau et l'eau est claire. Pourquoi la neige est-elle blanche?

Un peu de couleur

Différentes choses ont des couleurs différentes. La lumière visible du soleil ou de toute autre source lumineuse se compose de plusieurs longueurs d'onde. Nos yeux perçoivent différentes longueurs d'onde sous forme de couleurs différentes.

Différents objets ont des couleurs différentes, car les particules individuelles (molécules et atomes) qui composent l'objet ont des fréquences de vibration différentes.

Lorsque la lumière interagit avec un objet, les longueurs d'onde que l'objet réfléchit ou absorbe déterminent la couleur que nos yeux perçoivent. Lorsqu'un objet réfléchit toutes les longueurs d'onde de la lumière du soleil, qui sont dans le spectre visible, l'objet semble blanc.

Lorsque nous voyons un camion de pompiers, il est rouge parce que la peinture avec laquelle il est peint reflète certaines longueurs d'onde dans la région rouge du spectre visible et absorbe d'autres longueurs d'onde.

Si nous regardons l'eau, elle est transparente. Cela signifie que les longueurs d'onde de la lumière la traversent et ne rebondissent pas dans vos yeux.

Si vous regardez un flocon de neige séparé, il est également presque transparent. Mais quand nous voyons de la neige, c'est-à-dire une grande concentration de flocons de neige, alors toute la lumière est réfléchie, mais ne les traverse pas. Et nous voyons de la neige en blanc.

Le facteur clé ici est la façon dont la lumière interagit avec la masse de flocons de neige de forme complexe et l'air qui compose la neige. Les flocons de neige ont une forme complexe et diversifiée. Lorsque la lumière frappe un flocon de neige (cristal de glace), elle rencontre un virage et tombe sur un autre cristal de glace, puis sur un autre, et ainsi de suite. Le processus se poursuit jusqu'à ce que la lumière soit réfléchie par la neige et ne la traverse pas directement vers le sol.

S'il y a de la saleté dans la neige, une partie des vagues sera absorbée et nous verrons cette saleté. Mais si la neige est fraîche, la plupart des ondes lumineuses seront finalement réfléchies et nous verrons de la neige blanche comme neige.

Vous avez peut-être remarqué que parfois la neige peut également avoir une teinte bleuâtre ou bleue. La neige est blanche, lorsque la lumière est réfléchie par les cristaux de glace seulement un petit nombre de fois, sans pénétrer très profondément dans la neige. Si nous regardons un petit tas de neige, il sera blanc, car presque toute la lumière visible est réfléchie.

Une autre situation est celle de la lumière qui ne réfléchit pas, mais pénètre dans la neige. Lorsque cette lumière pénètre dans la neige, les cristaux de glace diffusent une grande quantité de lumière. Plus la lumière pénètre profondément, plus la diffusion se produit.

Nous voyons la lumière des couches supérieures (jusqu'à environ 1 cm), tandis que dans les couches inférieures, la lumière est diffusée et absorbée. Pour la lumière qui pénètre plus profondément, les ondes plus longues qui existent à l'extrémité rouge du spectre lumineux sont absorbées, laissant des longueurs d'onde plus courtes sur le côté bleu du spectre qui sont réfléchies et nous les voyons.

On peut dire que la lumière bleue passe le plus facilement à travers la glace. Il est important de comprendre ici que la sélection spectrale est associée à l'absorption, et non à la réflexion, comme on le pense parfois.

Dans ce cas, on peut parler de neige comme d'un filtre qui passe ou ne passe pas de couleurs différentes. Si nous avons une couche de neige d'un centimètre, alors toute la lumière la traverse. Si c'est un mètre ou plus, alors seule la lumière bleue la traversera (dispersée en elle). Vous pouvez faire une analogie avec une tasse de café. Lorsque nous le versons, il est léger, plus il est, plus il devient sombre.

La neige rend l'hiver blanc, elle semble cacher l'obscurité et la saleté de l'automne, donc elle apporte tellement de joie. Les enfants l'aiment particulièrement. Pour eux, la neige est l'un des principaux plaisirs d'hiver. À partir de là, les enfants font des forteresses et des bonhommes de neige, y skient et font de la luge, ou sans objectif visible, pataugent pendant des heures. Il n'est pas étonnant que les enfants commencent à se demander avec leurs parents pourquoi la neige est blanche.

La nature de la lumière et son rôle

Pour répondre à cette question de manière exhaustive et accessible, les adultes doivent avoir une certaine connaissance de la lumière, de la perception des couleurs et de la neige. Mais vous devez commencer par la lumière visible. Tout autour est criblé d'ondes électromagnétiques, mais les gens ne voient que leur maigre fraction. La partie visible du spectre est constituée d'ondes dont la longueur varie de 550 à 630 nanomètres.

Tout ce qui est en dehors de ce spectre étroit reste invisible à l'œil humain. Certes, les ondes peuvent être ressenties par d'autres sens, par exemple, les ultraviolets ne peuvent pas être vus, mais ils chauffent la peau et peuvent même la brûler si vous êtes sur une plage ensoleillée pendant une longue période.

Vision - cadeau inestimable   de la naturegrâce à laquelle les gens ont la possibilité de créer une image stable de l'être et de connaître le monde. Cependant, sans lumière, la vision humaine devient un outil inutile. Il est facile de montrer l'enfant en entrant dans une pièce sans fenêtre, par exemple dans une salle de bain. Pendant que la lumière est allumée, les objets autour sont visibles, leurs couleurs se distinguent. Mais dès que la lumière s'éteint, la pièce plonge dans une obscurité impénétrable, toutes choses et couleurs cessent d'exister à vue, jusqu'à ce qu'elles soient à nouveau éclairées par le soleil, un feu vivant ou une ampoule.