Apa yang Membuat Putri Salju?

Mengapa salju putih jika air jernih? Sebagian besar dari kita menyadari bahwa air, dalam bentuk murni, tidak berwarna. Kotoran seperti lumpur di sungai memungkinkan air untuk mengambil beberapa warna lainnya. Salju bisa mengambil rona lain juga, tergantung pada kondisi tertentu. Misalnya, warna salju, ketika dipadatkan, dapat mengambil rona biru. Ini biasa terjadi di es biru gletser. Tetap saja, salju paling sering tampak putih, dan sains memberi tahu kita alasannya.

Berbagai Warna Salju

Memahami sifat fisik salju dan es membantu kita memahami warna salju. Salju adalah kristal es kecil terjebak bersama. Jika Anda melihat kristal es tunggal dengan sendirinya, Anda akan melihat bahwa itu jernih, tetapi salju berbeda. Ketika salju terbentuk, ratusan kristal es kecil menumpuk untuk membentuk kepingan salju yang kita kenal. Lapisan salju di tanah sebagian besar merupakan ruang udara, karena banyak udara mengisi kantong antara butiran salju yang halus.

Cahaya yang dipantulkan adalah alasan mengapa kita melihat salju. Cahaya tampak dari matahari terdiri dari serangkaian panjang gelombang cahaya yang ditafsirkan oleh mata kita sebagai bentuk dan warna yang berbeda. Ketika cahaya mengenai sesuatu, panjang gelombang yang berbeda diserap atau dipantulkan kembali ke mata kita. Ketika salju turun melalui atmosfer untuk mendarat di tanah, cahaya memantul dari permukaan kristal es, yang memiliki banyak sisi atau "wajah". Beberapa cahaya yang mengenai salju tersebar kembali secara merata ke semua warna spektral, dan karena cahaya putih terdiri dari semua warna dalam spektrum yang terlihat, mata kita memandang putih kepingan salju.

Tidak ada yang melihat satu kepingan salju pada suatu waktu. Biasanya, kita melihat jutaan kepingan salju melapisi tanah. Saat cahaya mengenai salju di tanah, ada begitu banyak lokasi untuk memantulkan cahaya sehingga tidak ada panjang gelombang tunggal yang secara konsisten diserap atau dipantulkan. Oleh karena itu, sebagian besar cahaya putih dari matahari yang mengenai salju akan memantulkan kembali sebagai cahaya putih, jadi kami juga merasakan salju putih di tanah.

Salju adalah kristal es kecil, dan es tembus cahaya, tidak transparan seperti kaca jendela. Cahaya tidak bisa melewati es dengan mudah, dan mengubah arah atau memantulkan sudut permukaan interior. Karena cahaya memantul bolak-balik di dalam kristal, sebagian cahaya dipantulkan dan sebagian diserap. Jutaan kristal es yang memantul, memantulkan, dan menyerap cahaya dalam lapisan salju mengarah ke tanah yang netral. Itu berarti tidak ada preferensi untuk satu sisi spektrum yang terlihat (merah) atau yang lain (ungu) untuk diserap atau dipantulkan, dan semua yang memantul menambahkan hingga putih.

Pegunungan es terbentuk oleh akumulasi dan pemadatan salju, gletser sering terlihat biru daripada putih. Sementara salju yang terakumulasi mengandung banyak udara yang memisahkan kepingan salju, gletser berbeda karena es gletser tidak sama dengan salju. Kepingan salju menumpuk dan dikemas bersama untuk membentuk lapisan es yang solid dan mobile. Sebagian besar udara keluar dari lapisan es.

Cahaya membungkuk saat memasuki lapisan es yang dalam, menyebabkan semakin banyak ujung merah spektrum yang diserap. Saat panjang gelombang merah diserap, panjang gelombang biru menjadi lebih tersedia untuk dipantulkan kembali ke mata Anda. Dengan demikian, warna es gletser kemudian akan tampak biru.

Tidak ada kekurangan yang mengagumkan proyek ilmu salju dan eksperimen tersedia untuk pendidik dan siswa. Selain itu, rencana pelajaran yang luar biasa tentang hubungan antara salju dan cahaya ditemukan di Fisika Perpustakaan pusat. Dengan hanya persiapan minimal, siapa pun dapat menyelesaikan percobaan ini di salju. Eksperimen dimodelkan setelah satu selesai oleh Benjamin Franklin.