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Pourquoi la neige est-elle blanche?

Imaginez vous réveiller après une nuit de fortes chutes de neige – vous regardez par la fenêtre et voyez un monde de blanc. Mais si vous ouvrez un robinet ou ouvrez le congélateur, vous remarquerez que l’eau liquide et la glace semblent généralement claires. Alors, pourquoi la neige est-elle blanche?

Quand il s’agit de comprendre comment H2O, une substance intrinsèquement claire, peut se transformer en quelque chose de blanc, Kenneth Libbrecht, professeur de physique au California Institute of Technology et auteur de snowcrystals.com, un site sur la physique des flocons de neige, a utilisé l’analogie suivante. «Si vous prenez un morceau de verre, comme une vitre, qui est évidemment clair, mais ensuite vous sortez un marteau et vous écrasez la vitre en petits morceaux de verre… maintenant c’est blanc.

Libbrecht a déclaré que la clé de cette différence réside dans la façon dont la lumière interagit avec une seule surface comme une fenêtre par rapport aux surfaces à multiples facettes comme le verre brisé, et que le même concept s’applique à la neige.

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Selon la science de l’optique, lorsque la lumière frappe un objet, elle est soit transmise (elle traverse l’objet), soit absorbée (elle «s’imprègne» dans l’objet), soit réfléchie (elle rebondit sur l’objet). Lorsque la lumière frappe une surface plane et lisse comme du verre ou de la glace, ses rayons visibles passent généralement directement à travers sans que leurs trajectoires soient perturbées. Et parce que nos yeux ne voient les objets qu’en traitant les ondes lumineuses réfléchies ou absorbées par un objet, selon Popular Science, c’est pourquoi le verre et la glace semblent souvent clairs.

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Cependant, dans le cas du verre brisé, d’innombrables surfaces inégales existent maintenant. Lorsque la lumière frappe ces surfaces irrégulières, elle se reflète et se disperse dans toutes les directions. Ceci est également vrai pour les flocons de neige qui, selon le Corporation universitaire pour la recherche atmosphérique, sont constitués de centaines de cristaux de glace minuscules, de forme et de structure variables. Parce que la lumière qui frappe les éclats de verre ou les flocons de neige est réfléchie de manière égale, ces rayons incluent toutes les couleurs de longueur d’onde composites de la lumière visible (rouge, orange, jaune, vert, bleu, indigo et violet), qui ensemble, semblent blanches. C’est pourquoi notre œil «voit» du blanc quand nous regardons la neige.

« Snow-bow » de couleurs

Bien que la couleur naturelle de la neige puisse être blanche, elle est connue pour prendre des teintes plus hypnotisantes.

Selon Libbrecht, le manteau neigeux, les icebergs et les glaciers peuvent parfois apparaître bleus lorsque la lumière pénètre dans leur ventre par des fissures et des crevasses (plutôt que de se refléter sur leurs surfaces) et est piégée. Alors que cette lumière se déplace dans la neige et la glace, d’innombrables cristaux de glace la dispersent au cours de son voyage. Plus il va loin, plus il se disperse. Parce que l’eau et la glace «absorbent préférentiellement plus de lumière rouge que de lumière bleue», lorsque les rayons lumineux émergent enfin des couches de neige, ce sont les longueurs d’onde bleues plus courtes plutôt que les longueurs d’onde rouges plus longues qui se reflètent vers nos yeux. Plus la diffusion se répète longtemps, plus la teinte bleue sera perceptible. le Centre national de données sur la neige et la glace suggère qu’une épaisseur de neige d’au moins quelques pieds (1 pied équivaut à 0,3 mètre) est nécessaire pour voir une teinte quelconque.

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Neige rose ou rouge – surnommée « neige de pastèque« – a également été documentée. Sa couleur provient d’un type d’algue d’eau douce aimant le froid vivant dans le manteau neigeux, qui est rouge. De même, d’autres particules et organismes peuvent également teinter la neige. De ce fait, Libbrecht admet que, hypothétiquement , la neige peut prendre n’importe quelle couleur de l’arc-en-ciel.

Bien sûr, ce n’est pas un mystère d’où vient une couleur de neige; si tu vois Jaune neige, il y a fort à parier que les traces d’animaux sont à proximité.

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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