Чому вода прозора а сніг білий. Конспект заняття гуртка «Сніг, лід і їх властивості
Про те, чому сніг саме білий, а не чорний, синій, червоний або який-небудь ще, кожен з нас замислювався хоч раз в житті. Найчастіше питання «чому сніг білий» задають діти батькам, але навіть не всі дорослі знають відповідь на це питання.
Щоб зрозуміти, чому сніг саме такого кольору, спершу потрібно визначиться з поняттям кольору взагалі. Що таке колір з точки зору фізики?
Нас оточує електромагнітне випромінювання, яке також називають електромагнітними хвилями. Ці хвилі є всюди, але більша частина цих хвиль невидимі людському оку.
Видима ж частина електромагнітного випромінювання сприймається як колір. З точки зору науки, будь-який колір - це хвиля електромагнітного випромінювання, яка сприймається людським зором і перетворюється в колірне відчуття.
Першоджерелом електромагнітного випромінювання для нас є Сонце. Сонячні промені, тобто хвилі, містять в собі весь спектр видимого випромінювання, тобто всі основні сім кольорів - червоний, оранжевий, жовтий, зелений, блакитний, синій, фіолетовий.
Зливаючись, кольору видимого спектру утворюють білий колір.
одні предмети повністю поглинають світлові хвилі - їх ми бачимо чорними, інші предмети пропускають сонячні промені, Тобто є прозорими. Це скло, вода або лід.
Читали свого часу казки про живу і мертву воду? Тоді вам буде цікаво дізнатися, що таке насправді з їх допомогою і багато, багато іншого!
Знаєте, чому дорівнює щільність морської води і чому в ній легше плавати, ніж у річковій? Дуже цікава інформація знаходиться, дізнайтеся нове для себе!
Більшість же предметів в нашому світі частина променів поглинають, а частина відображають. Для прикладу можна взяти звичайний лист з дерева зеленого кольору.
Те, що лист зелений говорить нам про те, що з видимого спектру сонячного випромінювання він відображає промені зеленого світла, а все інші поглинає.
Помаранчевий апельсин поглинає всі промені, крім оранжевого, червоний мак - все, крім червоного, і так далі.
Про сніг можна сказати наступне - він відображає всі промені видимого спектру, тому ми бачимо його білим, тобто таким яким є для нас світло від Сонця.
Чому сніг білого кольору, а не прозорий? ^
І ще трохи науки. Хтось запитає, чому ж сніг все-таки білий, а не прозорий. Сніг адже по суті своїй вода, тільки в іншому агрегатному стані.
Вода - це рідина, лід - тверде тіло, сніг - пухке речовина, що складається з окремих кристалів льоду. Вода і лід прозорі.
Але справедливості заради треба відзначити, що в природі немає абсолютно прозорих тіл, як немає абсолютно чорних і абсолютно білих тел. Навіть скло не абсолютно прозоро.
Як би там не було, вода або лід мають більш-менш гладку поверхню, що впливає на проходження крізь них сонячних променів.
Проходячи крізь товщу гладкого льоду, промені не поглинаються і практично не переломлюються, велика частина з них пропускається, а менша частина відбивається від поверхні.
Сніг же дуже сильно відрізняється за своїми властивостями від льоду, він пухкий і зовсім не гладкий.
Щоб докладніше вивчити властивості снігу, досить розглянути сніжинку. Кожна сніжинка унікальна і має свій власний малюнок.
Але спільне у всіх сніжинок те, що вони не гладкі, а складаються з безлічі граней, тобто найдрібніших поверхонь, розташованих під кутом один до одного.
Маса снігу складається з безлічі таких сніжинок, які прикріплюються один до одного. Падаючи на снігову поверхню, сонячне світло багаторазово переломлюється відбивається від граней сніжинок.
Зрештою більшість видимого сонячного випромінювання відбивається від снігу. Причому, як уже було сказано, відображаються промені всього видимого спектру, тому ми бачимо сніг білим.
Сніг можна порівняти з товченим склом або алмазами. Якщо уявити собі величезну розсип діамантів, то вона теж буде здаватися нам білої, що іскриться.
Мабуть, все помічали, що при яскравому сонячному світлі взимку поверхня снігу іскриться і переливається всіма кольорами веселки.
Так ось, це падаючий сонячне світло заломлюється і розпадається на окремі спектральні кольору. Тому ми бачимо різнокольорові іскорки на білому снігу.
А Ви знаєте, чому дорівнює і чому вона відрізняється від температури кипіння прісної?
Що таке точка роси, наскільки вона важлива і то, як її можна розрахувати читайте, збережіть затишок у Вашому домі!
Коли сніг тане, утворюється особливий вид води - тала. Як можна її отримати в домашніх умовах, наскільки вона корисна для здоров'я і як застосовується читайте тут:
, це дуже цікаво!
При думці про зиму завжди в уяві постає білосніжний покрив, що огорнув все навколо, при цьому рідко хто замислюється над тим, чому він білого кольору.
Крапельки води, що знаходяться в атмосфері, при мінусовій температурі замерзають і перетворюються в лід, випадаючи на землю у вигляді снігу. Лід - це вода в твердому стані, сам по собі він прозорий. Тоді чому сніг білий?
Сніжинки також не мають кольору, проте якщо розглянути їх через збільшувальне скло, можна помітити, що вони схожі на кристали, що нагадують своєю формою правильний шестикутник з гранями. Під час снігопаду саме межі сніжинок, що відображають світлові промені, надають снігу звичний нам білий колір.
На землі сніговий покрив являє собою скупчення сніжинок, розташованих дуже щільно один до одного в хаотичному порядку. Всі разом вони відбивають світло з більшою силою, тому навіть вночі, коли поверхня не висвітлюється сонцем, ми бачимо сніг білим. Джерелом світлових променів в нічний час є місяць, зірки, ліхтарі.
Однак причина «білизни» снігового покриву полягає не тільки в здатності граней кристаликів льоду відображати потрапляє на них світло, а й від чистоти їх поверхні. Суть в тому, що жодна сніжинка не може бути ідеально прозорою. В атмосфері краплі води змішуються з різними частинками (пилом, промисловими викидами та іншими забруднювачами), які здатні поглинати які знайшли відображення промені світла.
Чому сніг блищить?
В цьому випадку діє всім відомий закон: кут падіння дорівнює куту відбиття. Мільярди мікрокристалів, що мають форму правильного шестикутника, поглинають сонячні промені, заломлюють їх, а потім відображають в різних напрямках і під різними кутами, подібно «сонячним зайчикам». Тому ми бачимо, як сніжинки іскряться і переливаються на сонці.
Чому сніжинки під ногами хрустять і скриплять?
Прогулюючись по снігу, нерідко можна почути хрускіт або скрип під ногами. Такий звук виходить тому, що кристали сніжинок під механічним тиском труться між собою і ламаються. Однак таке явище можна спостерігати не завжди, а тільки при певній температурі повітря.
Справа в тому, що сніг скрипить тільки при температурі від 2 до 20 градусів нижче нуля, причому в різних температурних інтервалах скрип і хрускіт супроводжуються особливим звуком. Це пояснюється тим, що в сильний мороз кристали сніжинок стають більш щільними і міцними, а при температурі 0 ° С і вище сніговий покрив втрачає свою міцність і починає танути.
Насправді, навіть злам однієї маленької сніжинки супроводжується звуком. Але цей звук настільки слабкий, що органи слуху людини його просто не сприймають. У той час, як ламаються трильйони сніжинок, звук стає набагато сильніше і людина чітко чує характерне потріскування снігу.
Ольга Чортова
Конспект заняття гуртка «Сніг, лід і їх властивості»
на заняттях гуртка"Юний еколог" ми з дітьми старшої групи продовжуємо експериментувати. На цей раз досвідченим шляхом вивчаємо властивості снігу і льоду.
МЕТА: Формувати уявлення про снігу, Льоді і їх властивості.
Ознайомити дітей з фізичними властивостями снігу і льоду.
ЗАВДАННЯ:
Освітня. Допомогти дітям зрозуміти, чому при зміні температури сніг і лід змінюють свої властивості.
Закріпити знання про властивості снігу і льоду.
Вчити дітей аналізувати, робити висновки в процесі експериментування.
Розвиваюча. Розвивати мислення, вміння висловлювати свої думки послідовно, інтерес до зимових явищ природи.
Виховна. Викликати радість від відкриттів, отриманих в результаті дослідів.
попередня роботаСпостереження за снігом, Розглядання сніжинок, характеристики снігу: Сухий (мокрий, рихлий (щільний, холодний, глибокий, іскристий, розсипчастий, ігри зі снігом, Досліди, читання оповідання "Перший сніг "Е. Трутневой.
Матеріали та обладнання: Одноразові тарілочки для снігу(На кожному столі щодо глибокої та плоскій тарілці, сніг, Лупи за кількістю дітей, по половині розрізаного яблучка на серветці, ложка одноразова, три ємності води, кружечки різного кольору, Наочні моделі сніжинок і крижинок з позначенням властивостей снігу і льоду, Серветки і рушник.
Хлопці, про який час року говориться в цій загадці:
Сніг на полях,
Лід на річках,
Завірюха гуляє -
Коли це буває? (Взимку)
А в наступних загадках мовиться про явища неживої природи зими. Відгадайте їх.
Він пухнастий, сріблястий,
Але рукою його не руш,
Чи стане Капелькою чистої,
Як піймаєш на долоню. (сніг)
Прозорий, як скло,
А чи не вставиш у вікно. (Лід)
покружляв зірочка
У повітрі трошки,
Села і розтанула
На моїй долоньці. (Сніжинка)
Вихователь звертає увагу дітей на штучні сніжинки. Справжні вони? Коли і де можна побачити справжні сніжинки?
Послухайте, як цікаво розповідає про сніжинки письменник
В. Архангельський. (Дітям зачитується про те, як утворюються сніжинки).
яким буває сніг? виявляється, сніг буває різний. У дуже морозні дні він хрусткий і розсипається. А ось якщо трохи потеплішає на вулиці і настане легкий, невеликий морозець, то сніг стане липким, І ми зможемо тоді і виліпити снігову бабу, побудувати снігову фортецю, і пограти в сніжки.
А коли буває сніг і лід(Відповіді).
раз сніг і лід бувають тільки взимку, то вони напевно чимось схожі між собою. Як ви думаєте? (Відповіді). Сьогодні ми з вами проведемо досліди і дізнаємося, чим схожі між собою сніг і лід і чим вони відрізняються.
Досвід - це практичні дії з предметами для впізнавання їх властивостей.
Я вчора набрала сніг і лід і розклала його по тарілочках, а цікаво, що з ним сталося? Я пропоную відправитися в снігову лабораторію, але вхід в неї непростий (Проходячи через дугу, діти відповідають на питання "Де живе сніжинка?")
Тепер ми з вами вчені-дослідники, будемо з'ясовувати, які вони сніг і лід і які їхні властивості. А помічником нашим буде спеціальний прилад для дослідження. Знайдіть його на своїх столах, як цей прилад називається? (Лупа). А що таке лупа? (збільшувальне скло).
Хлопці, а що ж стало з снігом? (Розтанув) Чому?
значить, сніг і лід утворюються з води під дією морозу і тануть в теплі.
(На дошку кріпиться сніжинка із зображенням 1 властивості, На снежинке намальована крапелька води: сніг тане в теплі).
Давайте уважно розглянемо розтанув сніг. Що ви бачите? (Вода брудна). Хлопці, я бачила, що деякі діти їдять сніг. Чи правильно вони чинять? А який сніг на дотик? (Холодний). Чи можна їсти сніг? (Немає, сніг холодний і може бути брудним).
Досвід №1. «Визначення кольору».
порівняємо: Якого кольору вода, сніг і лід(сніг білий, Вода і лід безбарвні) А що ще буває білим? (Кріпиться 2 сніжинка: сніг білий - в центрі сніжинки вата, лід безбарвний).
Якого кольору сніг? (Білий)
Якого кольору лід? (Безбарвний)
Досвід №2. «Визначення прозорості».
Проведемо експеримент. У вас під тарілочками лежать геометричні фігури, назвіть їх (Кола). Якого вони кольору? Покладіть одне коло на порожню тарілку, наверх ми покладемо сніг, Інший опустіть у воду, третє коло покладемо під крижинку. Де коло видно, а де ні? Чому? (На дошку кріпиться 3 сніжинка: сніг непрозорий - намальований закритий очей, лід прозорий - відкрите око).
Досвід № 3. «Визначення запаху».
Хлопці, а як дізнатися, сніг і лід пахнуть? (Треба понюхати). Понюхаємо спочатку яблуко, яке яблуко? (Ароматне, запашне). А зараз сніг(у снігу немає запаху) (Кріпиться 4 сніжинка: сніг і лід не мають запаху - на снежинке намальований ніс).
Давайте спробуємо увіткнути в сніг паличку, що сталося? А чи можна увіткнути паличку в лід? Можна зробити висновок, що сніг пухкий, А лід твердий.
взяти жменю снігу і висипати її. Як можна назвати це властивість снігу? (Сипкий). А лід? Я «Випадково» впустила лід, що з ним трапилося? (Він розколовся, він - тендітний).
Фізкульмінутка:
Сніг пухнастий все літає, (Піднімають руки вгору і повільно опускають)
А заметіль все завиває.
скільки снігу намело, (Показують замети)
Всі стежки занесло!
Ми доріжки розгребемо (Імітують дії)
І в сніжки грати підемо. (Крокують)
Сніг сьогодні білий, Білий, (Піднімають руки вгору і опускають)
Від нього кругом світло.
Рукавички ми одягнемо, (Надягають рукавички)
і рукавички ми одягнемо, (Одягають кожен пальчик)
Кожен пальчик ми одягнемо,
Буде ви шубах нам тепло.
Молодці! Ви мені стільки дослідів показали, а зараз я хочу вам показати, сідайте зручніше. дивіться: У мене три баночки. В одну наливаємо воду (запрошується дитина перевірити температуру води, (Холодна). У другу наллємо теплу, але як нам отримати теплу воду, яку воду потрібно налити спочатку: Гарячу чи холодну, чому? (Холодну, потім гарячу). У третю баночку я наллю гарячу. У три баночки я буду опускати сніг одночасно. де сніг розтанув швидше, А де повільніше? (Чим тепліше вода, тим швидше розтанув сніг, Швидкість танення снігу залежить від температури води).
Хлопці, а тепер давайте згадаємо, якими властивостями володіють сніг і лід? (По закінченню кожного досвіду на дошку кріпилися сніжинки з властивостями снігу і льоду). Звертається увага дітей на те, що сніг і лід - це замерзла вода.
Давайте тепер об'єднаємо все, що ми дізналися про сніг і лід.
Сніг - білий, Непрозорий, рихлий, сипкий, під дією тепла перетворюється в воду.
А лід - безбарвний, прозорий, твердий, крихкий, під дією тепла перетворюється в воду.
А тепер, коли ми з вами познайомилися з властивостями снігу, Давайте спробуємо самі вирізати сніжинки і подивимося, які вони у нас вийдуть. (Діти вирізають сніжинки).
Підведення підсумків заняття: Як багато ми сьогодні дізналися про снігу, Пора повертатися назад. Вам сподобалося наше заняття? Що запам'яталося найбільше?
Ви коли небудь задавалися питанням - чому сніг білого кольору? Адже коли сніг тане, то він перетворюється в воду, а вода прозора. Чому ж сніг білий?
Трохи про колір
Різні речі мають різні кольори. Видиме світло від Сонця або від будь-якого іншого джерела світла складається з безлічі довжин хвиль. Наші очі сприймають різні довжини хвиль у вигляді різних кольорів.
Різні об'єкти мають різні кольори, тому що окремі частинки (молекули й атоми), які складають об'єкт, мають різні частоти коливань.
Коли світло взаємодіє з об'єктом, довжини хвиль, які об'єкт відображає або поглинає, визначають, який колір сприймають наші очі. Коли об'єкт відображає всі довжини хвиль світла від Сонця, які знаходяться у видимому спектрі, то об'єкт виглядає білим.
Коли ми бачимо пожежний вантажівка, то він червоного кольору, тому що фарба, якою він пофарбований, відображає певні довжини хвиль в червоній області видимого спектру і поглинає інші довжини хвиль.
Якщо ми дивимося на воду, то вона прозора. Це означає, що довжини хвиль світла проходять через неї, а не відбиваються назад у ваші очі.
Якщо поглянути на окрему сніжинку, то вона теж майже прозора. Але коли ми бачимо сніг, тобто більшу концентрацію сніжинок, то весь світ відбивається, а не проходить крізь них. І ми бачимо сніг в білому кольорі.
Ключовим фактором тут є спосіб, яким світло взаємодіє з масою сніжинок складної форми і повітрям, які і складають сніг. Сніжинки мають складну і різноманітну форму. Коли світло потрапляє на сніжинку (кристалик льоду), він зустрічає вигин і потрапляє на інший кристалик льоду, потім на інший, і так далі. Процес триває до тих пір, поки світло не відбивається від снігу, а не проходить прямо через нього на землю.
Якщо в снігу є бруд, то частина хвиль поглинутися, і ми побачимо цей бруд. Але якщо сніг свіжий, то більшість світлових хвиль в кінцевому рахунку будуть відображені і ми побачимо білосніжний сніг.
Ви можливо помічали, що іноді сніг також може мати синюватий або блакитний відтінок. Сніг білий, коли світло відбивається кристалами льоду лише невелика кількість разів, не проникаючи дуже глибоко в сніг. Якщо ми подивимося на невелику купку снігу, то вона буде біла, тому що майже весь видимий світло відбивається.
Інша ситуація для світла, який не відбивається, а проникає в сніг. Коли цей світ проникає в сніг, кристалики льоду розсіюють велику кількість світла. Чим глибше проникає світло, тим більше відбувається розсіювань.
Ми бачимо світло з верхніх шарів (приблизно до 1 см), в той час як в нижніх шарах світло розсіюється і поглинається. Для світла, що проникає глибше, більш довгі хвилі, які існують на червоному кінці світлового спектру, поглинаються, залишаючи більш короткі довжини хвиль на блакитний стороні спектра, які відображаються назад і ми їх бачимо.
Можна сказати, що синє світло найлегше проходить крізь лід. Тут важливо розуміти, що спектральний відбір пов'язаний з поглинанням, а не з відображенням, як іноді думають.
В даному випадку можна говорити про сніг, як про фільтр, який пропускає або не пропускає різні кольори. Якщо у нас сантиметровий шар снігу, то весь світ проходить через нього. Якщо це метр або більше, то тільки синє світло пройде через нього (розсіюється в ньому). Можна провести аналогію з чашкою кави. Коли ми його тільки наливаємо, то він світлий, ніж його більше, тим більш темним він стає.
Сніг робить зиму білої, він ніби приховує темряву і бруд осені, тому приносить стільки радості. Особливо його люблять діти. Для них сніг - одна з головних зимових забав. З нього дітвора робить фортеці і сніговиків, катається по ньому на лижах і санках або без видимої мети просто борсається в ньому годинами. Не дивно, що настає момент, коли малюки починають цікавитися у батьків, чому сніг білий.
Природа світла і його роль
Щоб відповісти на це питання вичерпно і доступно, дорослі повинні володіти певними знаннями про світло, сприйнятті кольору і снігу. Але почати потрібно з видимого світла. Все навколо пронизане електромагнітними хвилями, однак люди здатні бачити лише їх мізерну частку. Видима частина спектра складається з хвиль довжиною від 550 до 630 нанометрів.
Все, що знаходиться поза цим вузького спектра, залишається невидимим для людського ока. Правда, хвилі можуть відчуватися іншими органами почуттів, наприклад, ультрафіолет неможливо побачити, але він гріє шкіру і навіть може обпалити її, якщо довго перебувати на сонячному пляжі.
Зір - безцінний дар природи, Завдяки якому у людей є можливість створювати стійку картину буття і пізнавати світ. Однак без світла людський зір перетворюється на безплідний інструмент. Це легко показати дитині, зайшовши в кімнату, де немає вікон, наприклад, у ванну кімнату. Поки горить світло, предмети навколо видно, їх кольору помітні. Але варто лампочці згаснути, кімната занурюється в непроглядну темряву, все речі і кольори перестають існувати для зору, поки їх знову НЕ освітить сонце, живий вогонь або електрична лампочка.